EP4029117A1 - Electrical machine having defined positioning of various recesses in a wet-running stator - Google Patents

Electrical machine having defined positioning of various recesses in a wet-running stator

Info

Publication number
EP4029117A1
EP4029117A1 EP20767965.5A EP20767965A EP4029117A1 EP 4029117 A1 EP4029117 A1 EP 4029117A1 EP 20767965 A EP20767965 A EP 20767965A EP 4029117 A1 EP4029117 A1 EP 4029117A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet metal
metal segment
recess
electrical machine
segment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20767965.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Marsetz
Christian Ludwig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP4029117A1 publication Critical patent/EP4029117A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/006Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors

Definitions

  • the invention relates to an electrical machine for driving a (purely electric or hybrid) motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with a housing, a stator firmly held in the housing and a rotor mounted so as to be rotatable relative to the stator, wherein the stator has a laminated core composed of several sheet metal segments formed by stamping technology, as well as a wire winding area connected to the laminated core, and each sheet metal segment has at least one radial recess on its radial outer side which is also produced by the stamping process, and wherein a coolant duct directly through an outer circumference of the laminated core is bordered.
  • a (purely electric or hybrid) motor vehicle such as a car, truck, bus or other commercial vehicle
  • the stator has a laminated core composed of several sheet metal segments formed by stamping technology, as well as a wire winding area connected to the laminated core, and each sheet metal segment has at least one radial recess on its radial outer side which
  • FIG. 13 for an exemplary embodiment of an electrical machine T according to the prior art.
  • these notches serve as a collecting channel for the coolant flowing over the outer circumference of the stator 3 ‘during operation and consequently redirect the coolant axially.
  • This has the disadvantage that the areas of the stator lying radially within these notches are not or only insufficiently cooled.
  • a recess of a first sheet metal segment along the outer circumference is in such a way relative to a recess of a, directly
  • the second sheet metal segment resting against the first sheet metal segment is at a distance such that the recess of the first sheet metal segment is at least partially covered axially by an end face of the second sheet metal segment.
  • the assembly effort of the stator is further optimized.
  • the at least one individual sheet is formed from an electrical sheet.
  • the at least one individual sheet preferably has a thickness of less than 1 mm.
  • the third sheet metal segment also provided with a recess, which rests on an axial side of the first sheet metal segment facing away from the second sheet metal segment, the recess of the third sheet metal segment ent long the outer circumference is spaced relative to the recess of the first sheet metal segment in such a way that the recess of the first sheet metal segment is axially covered by an end face of the third sheet metal segment.
  • the third sheet metal segment consists of a single single sheet or several single sheets stacked one on top of the other to form a partial package.
  • the individual sheets of the different sheet metal segments are designed as identical parts, the at least one individual sheet of the first sheet metal segment being rotated relative to the at least one individual sheet of the second sheet metal segment.
  • the manufacturing effort for the laminated core is kept as low as possible.
  • each sheet metal segment is even equipped with several (preferably four) recesses arranged (unevenly) distributed along the circumference, each recess of the respective sheet metal segment being arranged along the circumference at a distance from the individual recesses of the directly adjacent sheet metal segment, who the different by the Stamping production conditional recesses are cleverly positioned in the circumferential direction relative to each other. This further improves the coolant distribution.
  • first through holes distributed along the circumference are introduced into the laminated core, the at least one recess of the first sheet metal segment having a greater distance along the outer circumference to the first through hole than the at least one recess of the second sheet metal segment.
  • a plurality of depressions are thus preferably made in the respective individual sheet, of which at least two, more preferably three, of these depressions have different distances from the through holes closest to them. This results in a clever uneven distribution of the wells Ver along the outer circumference.
  • the at least one depression of the first sheet metal segment has a greater distance along the outer circumference to the through hole closest to it than the at least one depression of the third sheet metal segment. If there are more than three sheet metal segments, preferably five or six sheet metal segments, which more preferably each consist of a sub-package having several individual sheets, the stator can be implemented particularly efficiently.
  • the recess of the respective sheet metal segment has a depth (radial extent) that measures less than 60%, more preferably less than 50%, of its width (extent along the outer circumference).
  • a positioning according to the invention of notches on wet-running stators is implemented to ensure cooling.
  • two approaches are proposed to improve the oil distribution along the outer edge of the laminated core.
  • One possibility is to avoid continuously longitudinal notches due to an uneven distribution of the notches (/ depressions) on the outer edge during the punching process of the sheet metal by twisting the sheet metal after the punching process during assembly to create isolated depressions instead of the longitudinal one to achieve running notches.
  • the fluid guidance in the direction of the center of the outer circumference of the laminated core can be improved.
  • Another approach is to make the notches flatter and wider in order to avoid an accumulation of coolant and the development of capillary forces in the notches.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a region of an electrical machine according to the invention according to a first exemplary embodiment, in which an outer circumference of a stator can be clearly seen
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of the electrical machine, similar to FIG.
  • FIG. 3 shows a perspective detailed illustration of the area marked with "III" in FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a detailed view of the area marked "V" in FIG. 4,
  • FIGS. 1 to 5 shows a side view of a circumferential region of a single sheet metal having a depression, as is shown in the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 shown stator is inserted,
  • FIG. 7 is a perspective view of one of the FIGS. 1 to 5 inserted laminated core of the stator
  • FIG. 8 shows a perspective view of a laminated core used in an electrical machine according to a second exemplary embodiment, which is now equipped with four through holes instead of the three through holes present in the first exemplary embodiment,
  • Fig. 9 is a front view of a single sheet used to form the laminated core of the first Ausfer approximately example,
  • FIG. 10 is a perspective view of a laminated core of a stator designed according to a third exemplary embodiment, which differs from the first exemplary embodiment in terms of the distribution and arrangement of the depressions on the outer circumference of the laminated core.
  • 11 shows a perspective illustration of the laminated core from FIG. 10, with arrows now additionally being shown to illustrate the direction of flow of the coolant guided along the outer circumference during operation
  • 12 shows a plan view of a section of a sheet metal blank with the individual sheet metal indicated on the part of its outer contour, as well as
  • FIG. 13 shows a perspective illustration of an electrical machine according to the prior art.
  • an electrical machine 1 according to the invention is illustrated in its basic construction.
  • the freshlybil Dete with Fig. 1 according to a first embodiment electrical machine 1 is preferably used in its operation as a drive machine of a motor vehicle.
  • the electrical machine 1 has a housing 2, which is shown in section in FIG. 1.
  • a stator 3 is attached permanently to the housing.
  • a rotor 4 of the electrical machine 1 is in turn arranged radially within the annular stator 3.
  • the rotor 4 is rotatably mounted relative to the stator 3 and further connected to a corresponding shaft of the motor vehicle in operation.
  • FIG. 1 An axis of rotation of the rotor 4 is indicated in FIG. 1 with the reference number 17.
  • the axially, radially and along a circumference / circumferential direction used here refer to this axis of rotation 17. Accordingly, the axial direction is a direction along the axis of rotation 17, a radial direction is a direction perpendicular to the axis of rotation 17 and a circumferential direction is a direction along a circular line running coaxially to the axis of rotation 17 or a circumferential line running around the axis of rotation 17.
  • the stator 3 has a laminated core 6 as a base body.
  • This laminated core 6 consists of several stacked one on top of the other, designed as equal parts individual sheets 13.
  • six sub-packages 14 are exemplified in this embodiment, with each sub-package 14 having several individual individual sheets 13 (preferably the same number of individual sheets 13) and as sheet metal segments 5a, 5b, 5c, 5d,
  • a single sheet 13 can also be seen in FIG. 9 by way of example.
  • the individual sheet 13 has an annular extension.
  • the individual sheet 13 has a plurality of radially extending slots 18 on its radially inner side, through which a plurality of wire windings of a wire winding region 7 run in the fully assembled state of the stator 3.
  • Radially outside of the slots 18 there is an annular ring area 19 which is continuous in the circumferential direction.
  • the ring area 19 is in turn provided on its radially outer side with a plurality of through holes 16a, 16b, 16c distributed in the circumferential direction.
  • FIG. 12 the specific shape of the respective individual sheet 13 is shown.
  • a sheet metal blank 21 in the form of a sheet metal strip 22 / coil is to be known.
  • the individual sheet 13 is punched out of this sheet metal strip 22, of which a radial outer contour / outer side 8 is drawn as a punched edge in FIG. 12.
  • the individual sheet 13 is only largely punched out of the sheet metal strip 22 in a typical manner.
  • the individual sheet 13 is then still attached to the remaining sheet metal blank 21. Only then is the individual sheet 13 then completely separated out.
  • the wire winding area 7 is also shown schematically as an annular area.
  • the wire winding area 7 stands on both axial sides of the laminated core 6 beyond this and is essentially connected radially within the annular area 19.
  • FIG. 1 the various depressions 9a, 9b, 9c, 9d of the individual sheets 13 emerge from the common depressions 9a, 9b, 9c, 9d of a sheet metal segment 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f.
  • the depressions 9a, 9b, 9c, 9d are distributed unevenly over the circumference on the respective sheet metal segment 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f. H. arranged at different angular distances in the circumferential direction with respect to the axis of rotation 17 distributed.
  • a first recess 9a is formed at a first distance a from the first through hole 16a closest to it along an outer circumference 10 of the laminated core 6.
  • a second recess 9b is arranged at a second distance b from the second through hole 16b closest to it.
  • a third recess 9c is positioned at a third distance c from the third through hole 16c closest to it.
  • the fourth recess 9d is spaced apart by a fourth distance d from which it is closest to the first through hole 16a.
  • the first stand from a and the fourth distance d are chosen to be the same.
  • the second distance b and the third distance c differ from one another and from the distances a and d.
  • first recess 9a of the first sheet metal segment 5a also applies to the further recesses 9b, 9c, 9d.
  • the depressions 9a, 9b, 9c, 9d of the further sheet metal segments 5b, 5c and 5d are also axially closed in this way. Only the sheet metal segments 5e and 5f arranged at the axial ends are open to one axial side.
  • the coolant flows from the recesses 9a, 9b, 9c, 9d of the fifth and sixth sheet metal segments 5e and 5f onto the radial outside of the wire winding area 7.
  • a running through the housing 2 feed channel 24 of thedemit tel directly on the laminated core 6 along conductive coolant duct 11 is illustrated ver.
  • a coolant entering the interior from the outside of the housing 2 is guided directly along the laminated core 6 through the coolant duct 11 formed between the outer circumference 10 and the housing 2, so that the stator 3 is immediately wet-running / directly liquid-cooled.
  • each recess 9a, 9b, 9c, 9d forms a flat / obtuse angle with its peripheral ramp surfaces 25a, 25b.
  • each recess 9a, 9b, 9c, 9d has a depth (radial extent) that is less than half of a width, i. H. a circumferential extension, measures. As a result, excessive accumulation of coolant in operation in the recess 9a, 9b, 9c, 9d is avoided.
  • FIGS. 8, 10 and 11 illustrate two further exemplary embodiments of the electrical machine 1 according to the invention.
  • the laminated cores 6 of the stator 3 are illustrated, the Further structure and the further functioning of the electrical machine 1 emerge from the first exemplary embodiment.
  • the differences from the first exemplary embodiment are described below.
  • a thicker laminated core 6 is realized.
  • Eight sub-packages 14 are placed one on top of the other.
  • the individual depressions 9a, 9b, 9c, 9d of the sheet metal segments 5a to 5h are arranged in the axial direction along a zigzag line.
  • four through holes 16a, 16b, 16c, 16d are provided in this embodiment.
  • the distribution of the depressions 9a, 9b, 9c, 9d can be optimized in other ways. Accordingly, in this third exemplary embodiment, the depressions 9a, 9b, 9c, 9d closest to a common through hole 16a, 16b, 16c, 16 simulate an arrowhead contour.
  • the outer contour is designed in such a way that, despite the process-related notches in the individual sheets 13, a liquid cooling medium can flow off along the flanks from top to bottom.
  • the notches 9a, 9b, 9c, 9d should therefore not deflect this cooling medium, so that the coolant leaves the flanks in the axial direction. Since notches, for example punching the sheet metal, are essential, they must be designed accordingly. However, the geometry of the notches can only be changed to a limited extent in terms of the depth and angle of the inlet. The advantage of the solution is the guarantee of cooling with a liquid medium without additional components, such as a cooling jacket, which keeps both the effort and the costs low.
  • both the geometry and the positioning of the notches and the joining process are defined in such a way that the cooling oil is not diverted axially to the outside and thus no longer contributes to the cooling of the flanks.
  • a notch extending over the entire active length must be prevented. This must be taken into account in the design of the single sheet as well as in the joining process of the single sheets to the sheet stack.
  • a deep and steep notch basically slows down an incoming liquid very strongly. In order to catch as little oil as possible, the notch must be designed as flat as possible.
  • a tapering notch that is as wide and flat as possible prevents the incoming coolant from building up.
  • the capillary effect and thus the axial deflection of the oil are weakened.
  • An additional advantage of a shallow notch is the lower loss of strength that results in this area.
  • a certain inflow and depth of the notch must be ensured due to the punching process. Therefore, the interception and the capillary effect cannot be prevented by the notch shape alone. Since an axial deflection cannot be prevented solely by the geometry of the notch, additional precautions must be taken to prevent the coolant from running off at the end faces. In order to prevent the liquid from running off to the side, the notch is interrupted over the active length in the laminated core.
  • FIGS. 2 and 3 The collection and drainage of the cooling liquid in the previous example is shown in FIGS. 2 and 3 can be seen. It can be seen here that due to the large number of interruptions in the notches, an axial drainage of liquid can only be expected in the outermost area. Most of the oil collects in the notches in the middle of the flank and continues to run as it accumulates. Overall, only a very small loss of coolant is to be expected on the flank. Furthermore, the part of the cooling oil running axially on the end faces can be used for additional cooling of the copper wire winding, which would otherwise have to be cooled in another way.
  • the notches In order to achieve such an arrangement of depressions in the stator lamination stack, the notches must be placed accordingly in the individual lamination. If the notch positions were evenly distributed over the outer contour, then completely solid notches would result when the individual sheets are stacked to form a package.
  • the first step in solving this problem is to distribute the punched notches 9a, 9b, 9c, 9d unevenly.
  • the sheets In order to obtain individual depressions in the laminated core instead of continuous notches, the sheets should be rotated relative to one another when stacking the individual sheets. In the example with three bores 16a, 16, 16c there is a three-fold rotation, that is to say by 120 ° in each case, with four bores (FIG. 8) there is a double rotation by 180 ° in each case possible.
  • the stacking process during the joining process can be varied freely.
  • the lengths of the depressions can be varied by first forming smaller laminated stacks of the same orientation with the metal sheets, which are then joined together to form the overall package.
  • Fig. 3 six smaller stacks were formed and then rotated to each other ge added to the entire stator core.
  • the concept can be optimized by defining a predetermined stacking sequence in order to optimize the coolant flow along the stator flank.
  • the stacking sequence was defined in such a way that the depressions are oriented towards the center of the stator like an arrow. This ensures that the coolant that runs off is also increasingly distributed towards the center.

Abstract

The invention relates to an electrical machine (1) for driving a motor vehicle, comprising a housing (2), a stator (3), which is fixedly accommodated in the housing (2), and a rotor (4), which is mounted rotatably relative to the stator (3). The stator (3) has a laminated core (6) composed of a plurality of punched lamination segments (5a, 5b, 5c, 5d, 5d, 5e, 5f) and has a wire winding region (7) connected to the laminated core (6), and each lamination segment (5a, 5b, 5c, 5d, 5d, 5e, 5f) has, on its radial exterior (8), at least one radial recess (9a, 9b, 9c, 9d) also created by means of the punching production. A coolant guide channel (11) is delimited directly by an outer periphery (10) of the laminated core (6). A recess (9a) of a first lamination segment (5a) is spaced apart, along the outer periphery (10), from a recess (9b) of a second lamination segment (5b) directly abutting the first lamination segment (5a) in such a way that the recess (9a) of the first lamination segment (5a) is at least partly axially covered by an end face (12) of the second lamination segment (5b).

Description

Elektrische Maschine mit einer bestimmten Positionierung verschiedener Vertiefungen an einem nass laufenden Stator Electrical machine with a specific positioning of various depressions on a wet-running stator
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine zum Antrieb eines (rein elektrischen oder hybriden) Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutz fahrzeuges, mit einem Gehäuse, einem fest in dem Gehäuse aufgenommenen Stator und einem relativ zu dem Stator verdrehbar gelagerten Rotor, wobei der Stator ein aus mehreren stanztechnisch ausgebildeten Blechsegmenten zusammengesetztes Blechpaket sowie einen mit dem Blechpaket verbundenen Drahtwicklungsbereich auf weist und jedes Blechsegment an seiner radialen Außenseite zumindest eine durch die stanztechnische Herstellung mit erzeugte radiale Vertiefung aufweist, und wobei ein Kühlmittelleitkanal unmittelbar durch einen Außenumfang des Blechpaketes be grenzt ist. The invention relates to an electrical machine for driving a (purely electric or hybrid) motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with a housing, a stator firmly held in the housing and a rotor mounted so as to be rotatable relative to the stator, wherein the stator has a laminated core composed of several sheet metal segments formed by stamping technology, as well as a wire winding area connected to the laminated core, and each sheet metal segment has at least one radial recess on its radial outer side which is also produced by the stamping process, and wherein a coolant duct directly through an outer circumference of the laminated core is bordered.
Gattungsgemäße elektrische Maschinen sind aus dem Stand der Technik bereits hin länglich bekannt. Für eine beispielhafte Ausführung einer elektrischen Maschine T ge mäß dem Stand der Technik wird auf die Fig. 13 verwiesen. Bei der Herstellung des in dieser elektrischen Maschine T eingesetzten Stator 3‘ kommt es zur Bildung mehrerer in Längsrichtung des Stators 3’durchgänig verlaufender Kerben. Es hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass diese Kerben als Sammelrinne für das im Betrieb über den Außenumfang des Stators 3‘ fließende Kühlmittel dienen und das Kühlmittel folg lich axial umleiten. Dies hat den Nachteil, dass die radial innerhalb dieser Kerben lie genden Bereiche des Stators gar nicht oder nur unzureichend gekühlt werden. Generic electrical machines are already well known from the prior art. Reference is made to FIG. 13 for an exemplary embodiment of an electrical machine T according to the prior art. During the manufacture of the stator 3 'used in this electrical machine T, several notches are formed that run continuously in the longitudinal direction of the stator 3'. However, it has been found to be disadvantageous that these notches serve as a collecting channel for the coolant flowing over the outer circumference of the stator 3 ‘during operation and consequently redirect the coolant axially. This has the disadvantage that the areas of the stator lying radially within these notches are not or only insufficiently cooled.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik be kannten Nachteile zu beheben und insbesondere eine Kühlung einer elektrischen Ma schine zur Steigerung des Wirkungsrades zu verbessern. It is therefore the object of the present invention to eliminate the disadvantages known from the prior art and, in particular, to improve the cooling of an electrical machine to increase the degree of effectiveness.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Vertiefung eines ersten Blech segmentes entlang des Außenumfangs derart relativ zu einer Vertiefung eines, unmit- telbar an dem ersten Blechsegment anliegenden, zweiten Blechsegmentes beab- standet ist, dass die Vertiefung des ersten Blechsegmentes durch eine Stirnseite des zweiten Blechsegmentes zumindest teilweise axial abgedeckt ist. This is achieved according to the invention in that a recess of a first sheet metal segment along the outer circumference is in such a way relative to a recess of a, directly The second sheet metal segment resting against the first sheet metal segment is at a distance such that the recess of the first sheet metal segment is at least partially covered axially by an end face of the second sheet metal segment.
Durch eine solche Verteilung der Vertiefungen der unterschiedlichen Blechsegmente wird es dem im Betrieb den Außenumfang entlang fließende Kühlmittel deutlicher er schwert axial abzufließen. Somit gelangt ein größerer Teil an Kühlmittel an die unter halb der Vertiefung liegenden Bereiche des Stators. Dadurch wird die abgeführte Wär memenge erhöht und die elektrische Maschine leistungsfähiger. Such a distribution of the depressions in the different sheet metal segments makes it more difficult for the coolant flowing along the outer circumference during operation to flow axially. Thus, a larger part of the coolant reaches the areas of the stator that are below the recess. This increases the amount of heat dissipated and makes the electrical machine more efficient.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert. Further advantageous designs are claimed with the subclaims and explained in more detail below.
Besteht das erste Blechsegment aus einem einzigen Einzelblech oder mehreren zu einem Teilpaket übereinander gestapelten Einzelblechen und/oder besteht das zweite Blechsegment aus einem einzigen Einzelblech oder mehreren zu einem Teilpaket übereinander gestapelten Einzelblechen, ist der Montageaufwand des Stators weiter optimiert. If the first sheet metal segment consists of a single sheet metal or several individual sheets stacked one on top of the other to form a partial package and / or if the second sheet metal segment consists of a single sheet metal or several individual sheets stacked one on top of the other to form a partial package, the assembly effort of the stator is further optimized.
Dabei ist es zudem zweckmäßig, wenn das zumindest eine Einzelblech aus einem Elektroblech gebildet ist. Das zumindest eine Einzelblech hat bevorzugt eine Dicke von weniger als 1 mm. It is also useful if the at least one individual sheet is formed from an electrical sheet. The at least one individual sheet preferably has a thickness of less than 1 mm.
Um das Kühlmittel noch effektiver am axialen Abfließen zu hindern, ist es zudem von Vorteil, wenn ein ebenfalls mit einer Vertiefung versehenes drittes Blechsegment vor handen ist, das auf einer dem zweiten Blechsegment abgewandten axialen Seite des ersten Blechsegmentes anliegt, wobei die Vertiefung des dritten Blechsegmentes ent lang des Außenumfangs derart relativ zu der Vertiefung des ersten Blechsegmentes beabstandet ist, dass die Vertiefung des ersten Blechsegmentes durch eine Stirnseite des dritten Blechsegmentes axial abgedeckt ist. Auch in diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn das dritte Blechsegment auf einem einzigen Einzelblech oder mehreren zu einem Teilpaket übereinandergestapel- ten Einzelblechen besteht. In order to prevent the coolant from flowing axially even more effectively, it is also advantageous if there is a third sheet metal segment, also provided with a recess, which rests on an axial side of the first sheet metal segment facing away from the second sheet metal segment, the recess of the third sheet metal segment ent long the outer circumference is spaced relative to the recess of the first sheet metal segment in such a way that the recess of the first sheet metal segment is axially covered by an end face of the third sheet metal segment. In this context, too, it is advantageous if the third sheet metal segment consists of a single single sheet or several single sheets stacked one on top of the other to form a partial package.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Einzelbleche der unterschiedlichen Blech segmente als Gleichteile ausgebildet sind, wobei das zumindest eine Einzelblech des ersten Blechsegmentes relativ zu dem zumindest einen Einzelblech des zweiten Blechsegmentes verdreht ist. Dadurch wird der Herstellaufwand für das Blechpaket möglichst gering gehalten. Furthermore, it is expedient if the individual sheets of the different sheet metal segments are designed as identical parts, the at least one individual sheet of the first sheet metal segment being rotated relative to the at least one individual sheet of the second sheet metal segment. As a result, the manufacturing effort for the laminated core is kept as low as possible.
Ist jedes Blechsegment gar mit mehreren (vorzugsweise vier) entlang des Umfangs (ungleichmäßig) verteilt angeordneten Vertiefungen ausgestattet, wobei jede Vertie fung des jeweiligen Blechsegmentes entlang des Umfangs beabstandet zu den einzel nen Vertiefungen des unmittelbar angrenzenden Blechsegmentes angeordnet ist, wer den die unterschiedlichen durch die stanztechnische Herstellung bedingten Vertiefun gen geschickt in Umfangsrichtung relativ zueinander positioniert. Dadurch wird die Kühlmittelverteilung weiter verbessert. If each sheet metal segment is even equipped with several (preferably four) recesses arranged (unevenly) distributed along the circumference, each recess of the respective sheet metal segment being arranged along the circumference at a distance from the individual recesses of the directly adjacent sheet metal segment, who the different by the Stamping production conditional recesses are cleverly positioned in the circumferential direction relative to each other. This further improves the coolant distribution.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn in das Blechpaket mehrere entlang des Um fangs verteilte (axiale) erste Durchgangslöcher eingebracht sind, wobei die zumindest eine Vertiefung des ersten Blechsegmentes einen größeren Abstand entlang des Au ßenumfangs zu dem ersten Durchgangsloch aufweist als die zumindest eine Vertie fung des zweiten Blechsegmentes. In dem jeweiligen Einzelblech sind somit vorzugs weise mehrere Vertiefungen eingebracht, wovon zumindest zwei, weiter bevorzugt drei, dieser Vertiefungen unterschiedliche Abstände zu den ihnen an nächstliegenden Durchgangslöchern aufweisen. Dadurch erfolgt eine geschickte ungleichmäßige Ver teilung der Vertiefungen entlang des Außenumfangs. Furthermore, it is useful if several (axial) first through holes distributed along the circumference are introduced into the laminated core, the at least one recess of the first sheet metal segment having a greater distance along the outer circumference to the first through hole than the at least one recess of the second sheet metal segment. A plurality of depressions are thus preferably made in the respective individual sheet, of which at least two, more preferably three, of these depressions have different distances from the through holes closest to them. This results in a clever uneven distribution of the wells Ver along the outer circumference.
In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft, wenn die zumindest eine Vertiefung des ersten Blechsegmentes einen größeren Abstand entlang des Außenumfangs zu dem ihr nächstgelegenen Durchgangsloch aufweist als die zumindest eine Vertiefung des dritten Blechsegmentes. Sind mehr als drei Blechsegmente, vorzugsweise fünf oder sechs Blechsegmente vor handen, die weiter bevorzugt jeweils aus einem mehrere Einzelbleche aufweisenden Teilpaket bestehen, lässt sich der Stator besonders leistungsfähig umsetzen. In this context, it is also advantageous if the at least one depression of the first sheet metal segment has a greater distance along the outer circumference to the through hole closest to it than the at least one depression of the third sheet metal segment. If there are more than three sheet metal segments, preferably five or six sheet metal segments, which more preferably each consist of a sub-package having several individual sheets, the stator can be implemented particularly efficiently.
Des Weiteren ist es für die Verteilung des Kühlmittels von Vorteil, wenn die Vertiefung des jeweiligen Blechsegmentes eine Tiefe (radiale Erstreckung) aufweist, die weniger als 60%, weiter bevorzugt weniger als 50%, ihrer Breite (Erstreckung entlang des Au ßenumfangs) misst. Dadurch wird die Haftungsneigung / die Ansammlungsneigung des Kühlmittels innerhalb der jeweiligen Vertiefung weiter herabgesenkt. Furthermore, it is advantageous for the distribution of the coolant if the recess of the respective sheet metal segment has a depth (radial extent) that measures less than 60%, more preferably less than 50%, of its width (extent along the outer circumference). As a result, the tendency to stick / the tendency of the coolant to accumulate within the respective depression is further reduced.
In anderen Worten ausgedrückt, ist eine erfindungsgemäße Positionierung von Ker ben an nass-laufenden Statoren zur Gewährleistung der Kühlung realisiert. Prinzipiell sind zwei Lösungsansätze vorgeschlagen, um die Ölverteilung entlang der Außen kante des Blechpakets zu verbessern. Eine Möglichkeit ist es, kontinuierlich längs ver laufende Kerben durch eine ungleichmäßige Verteilung der Kerben (/ Vertiefungen) an der Außenkante während des Stanzprozesses des Bleches zu vermeiden, indem nach dem Stanzprozess eine Verdrehung des Bleches beim Zusammenbau folgt, um iso lierte Vertiefungen statt der längs verlaufenden Kerben zu erzielen. Durch ein Optimie ren der Position dieser Kerben kann die Fluidführung in Richtung der Mitte des Au ßenumfangs des Blechpaketes verbessert werden. Ein weiterer Lösungsansatz ist es, die Kerben flacher und breiter zu gestalten, um ein Ansammeln von Kühlmittel sowie das Entstehen von Kapillarkräften in den Kerben zu vermeiden. In other words, a positioning according to the invention of notches on wet-running stators is implemented to ensure cooling. In principle, two approaches are proposed to improve the oil distribution along the outer edge of the laminated core. One possibility is to avoid continuously longitudinal notches due to an uneven distribution of the notches (/ depressions) on the outer edge during the punching process of the sheet metal by twisting the sheet metal after the punching process during assembly to create isolated depressions instead of the longitudinal one to achieve running notches. By optimizing the position of these notches, the fluid guidance in the direction of the center of the outer circumference of the laminated core can be improved. Another approach is to make the notches flatter and wider in order to avoid an accumulation of coolant and the development of capillary forces in the notches.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt sind. The invention will now be explained in more detail below with reference to figures, in which context various exemplary embodiments are also shown.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Bereichs einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine nach einem ersten Ausführungsbeispiel, in der ein Außenumfang eines Stators gut zu erkennen ist, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der elektrischen Maschine, ähnlich zu Fig. 1 shows a perspective illustration of a region of an electrical machine according to the invention according to a first exemplary embodiment, in which an outer circumference of a stator can be clearly seen, FIG. 2 shows a perspective illustration of the electrical machine, similar to FIG.
1, wobei zusätzlich Pfeile zur Veranschaulichung einer Fließrichtung des im Betrieb über den Außenumfang geleiteten Kühlmittels eingezeichnet sind, 1, with additional arrows to illustrate a direction of flow of the coolant conducted over the outer circumference during operation,
Fig. 3 eine perspektivische Detaildarstellung des in Fig. 2 mit „III“ gekennzeichne ten Bereiches, 3 shows a perspective detailed illustration of the area marked with "III" in FIG. 2,
Fig. 4 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine, 4 shows a front view of the electrical machine according to the invention,
Fig. 5 eine Detailansicht des in Fig. 4 mit „V“ gekennzeichneten Bereichs, FIG. 5 shows a detailed view of the area marked "V" in FIG. 4,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines eine Vertiefung aufweisenden Umfangsbereichs eines Einzelbleches, wie es in dem in den Fign. 1 bis 5 gezeigten Stator eingesetzt ist, 6 shows a side view of a circumferential region of a single sheet metal having a depression, as is shown in the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 shown stator is inserted,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines in den Fign. 1 bis 5 eingesetzten Blechpaketes des Stators, Fig. 7 is a perspective view of one of the FIGS. 1 to 5 inserted laminated core of the stator,
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines in einer elektrischen Maschine nach ei nem zweiten Ausführungsbeispiel eingesetzten Blechpaketes, das nunmehr mit vier Durchgangslöchern statt den in dem ersten Ausführungsbeispiel vorhandenen drei Durchgangslöchern ausgestattet ist, 8 shows a perspective view of a laminated core used in an electrical machine according to a second exemplary embodiment, which is now equipped with four through holes instead of the three through holes present in the first exemplary embodiment,
Fig. 9 eine Vorderansicht eines zur Bildung des Blechpaketes des ersten Ausfüh rungsbeispiels verwendeten Einzelbleches, Fig. 9 is a front view of a single sheet used to form the laminated core of the first Ausfüh approximately example,
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines Blechpaketes eines nach einem drit ten Ausführungsbeispiel ausgebildeten Stators, das sich hinsichtlich der Verteilung und Anordnung der Vertiefungen am Außenumfang des Blech paketes gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet, 10 is a perspective view of a laminated core of a stator designed according to a third exemplary embodiment, which differs from the first exemplary embodiment in terms of the distribution and arrangement of the depressions on the outer circumference of the laminated core.
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Blechpaketes aus Fig. 10, wobei nun zusätzlich Pfeile zum Veranschaulichen der Fließrichtung des im Betrieb entlang des Außenumfangs geführten Kühlmittels dargestellt sind, Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Blechrohlings mit dem seitens seiner Außenkontur angedeuteten Einzelblechs, sowie 11 shows a perspective illustration of the laminated core from FIG. 10, with arrows now additionally being shown to illustrate the direction of flow of the coolant guided along the outer circumference during operation, 12 shows a plan view of a section of a sheet metal blank with the individual sheet metal indicated on the part of its outer contour, as well as
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung einer elektrischen Maschine nach dem Stand der Technik. 13 shows a perspective illustration of an electrical machine according to the prior art.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Ver ständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen ver sehen. Des Weiteren können die verschiedenen Merkmale der unterschiedlichen Aus führungsbeispiele prinzipiell frei miteinander kombiniert werden. The figures are only of a schematic nature and are used exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Furthermore, the various features of the different exemplary embodiments can in principle be freely combined with one another.
Mit Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 1 in ihrem prinzipiellen Auf bau veranschaulicht. Die mit Fig. 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel ausgebil dete elektrische Maschine 1 ist in ihrem Betrieb bevorzugt als eine Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Die elektrische Maschine 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das in Fig. 1 geschnitten dargestellt ist. In dem Gehäuse 2 ist ein Stator 3 gehäu sefest angebracht. Radial innerhalb des ringförmigen Stators 3 ist wiederum ein Rotor 4 der elektrischen Maschine 1 angeordnet. Der Rotor 4 ist relativ zu dem Stator 3 ver drehbar gelagert und mit einer entsprechenden Welle des Kraftfahrzeuges im Betrieb weiter verbunden. 1, an electrical machine 1 according to the invention is illustrated in its basic construction. The ausgebil Dete with Fig. 1 according to a first embodiment electrical machine 1 is preferably used in its operation as a drive machine of a motor vehicle. The electrical machine 1 has a housing 2, which is shown in section in FIG. 1. In the housing 2, a stator 3 is attached permanently to the housing. A rotor 4 of the electrical machine 1 is in turn arranged radially within the annular stator 3. The rotor 4 is rotatably mounted relative to the stator 3 and further connected to a corresponding shaft of the motor vehicle in operation.
Eine Drehachse des Rotors 4 ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 17 angedeutet. Die gegenständlich verwendeten Richtungsangaben axial, radial sowie entlang eines Um fangs / in Umfangsrichtung beziehen sich auf diese Drehachse 17. Demnach ist die axiale Richtung eine Richtung entlang der Drehachse 17, eine radiale Richtung eine Richtung senkrecht zu der Drehachse 17 sowie eine Umfangsrichtung eine Richtung entlang einer koaxial zu der Drehachse 17 verlaufende Kreislinie bzw. einer um die Drehachse 17 herum verlaufende Umfangslinie. An axis of rotation of the rotor 4 is indicated in FIG. 1 with the reference number 17. The axially, radially and along a circumference / circumferential direction used here refer to this axis of rotation 17. Accordingly, the axial direction is a direction along the axis of rotation 17, a radial direction is a direction perpendicular to the axis of rotation 17 and a circumferential direction is a direction along a circular line running coaxially to the axis of rotation 17 or a circumferential line running around the axis of rotation 17.
Der Stator 3 weist, wie in Fig. 7 näher dargestellt, ein Blechpaket 6 als Grundkörper auf. Dieses Blechpaket 6 besteht aus mehreren übereinander gestapelten, als Gleich teile ausgebildeten Einzelblechen 13. In dieser Ausführung sind die Einzelbleche 13, die jeweils mit einer Dicke von weniger als 1 mm ausgeformt sind, nicht einzeln zu er kennen, sondern der Einfachheit halber zusammengefasst zu Teilpaketen 14 darge stellt. Insgesamt sind in dieser Ausführung beispielhaft sechs Teilpakete 14 darge stellt, wobei jedes Teilpaket 14 mehrere einzelne Einzelbleche 13 (vorzugsweise die gleiche Anzahl an Einzelblechen 13) aufweist und als Blechsegment 5a, 5b, 5c, 5d,As shown in more detail in FIG. 7, the stator 3 has a laminated core 6 as a base body. This laminated core 6 consists of several stacked one on top of the other, designed as equal parts individual sheets 13. In this embodiment, the individual sheets 13, which are each formed with a thickness of less than 1 mm, not to be known individually, but for the sake of simplicity combined to form sub-packages 14 Darge presents. In total, six sub-packages 14 are exemplified in this embodiment, with each sub-package 14 having several individual individual sheets 13 (preferably the same number of individual sheets 13) and as sheet metal segments 5a, 5b, 5c, 5d,
5e, 5f nachfolgend bezeichnet ist. 5e, 5f is designated below.
Ein Einzelblech 13 ist auch exemplarisch in Fig. 9 zu erkennen. Das Einzelblech 13 weist eine ringförmige Erstreckung auf. Das Einzelblech 13 weist zu seiner radialen Innenseite hin mehrere radial verlaufende Schlitze 18 auf, durch die im fertig montier ten Zustand des Stators 3 mehrere Drahtwicklungen eines Drahtwicklungsbereichs 7 verlaufen. Radial außerhalb der Schlitze 18 verläuft ein ringförmiger in Umfangsrich tung durchgängiger Ringbereich 19. Der Ringbereich 19 ist zu seiner radialen Außen seite hin wiederum mit mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Durch gangslöchern 16a, 16b, 16c versehen. In dem letztendlich fertig gestapelten Zustand des Blechpaketes 6 sind die jeweiligen Durchgangslöcher 16a, 16b, 16c der unter schiedlichen Einzelbleche 13 in axialer Richtung fluchtend zueinander ausgerichtet, um, wie auch in Fig. 4 zu erkennen, über Befestigungsmittel 20 (Schrauben) mit dem Gehäuse 2 fest verbunden zu werden. A single sheet 13 can also be seen in FIG. 9 by way of example. The individual sheet 13 has an annular extension. The individual sheet 13 has a plurality of radially extending slots 18 on its radially inner side, through which a plurality of wire windings of a wire winding region 7 run in the fully assembled state of the stator 3. Radially outside of the slots 18 there is an annular ring area 19 which is continuous in the circumferential direction. The ring area 19 is in turn provided on its radially outer side with a plurality of through holes 16a, 16b, 16c distributed in the circumferential direction. In the finally stacked state of the laminated core 6, the respective through holes 16a, 16b, 16c of the different individual sheets 13 are aligned in the axial direction in alignment with one another in order, as can also be seen in FIG. 4, via fastening means 20 (screws) to the housing 2 to be firmly connected.
In Verbindung mit Fig. 12 ist die konkrete Ausformung des jeweiligen Einzelbleches 13 gezeigt. In Fig. 12 ist ein Blechrohling 21 in Form eines Blechbandes 22 / Coils zu er kennen. Aus diesem Blechband 22 wird das Einzelblech 13 herausgestanzt, von dem in Fig. 12 eine radiale Außenkontur / Außenseite 8 als Stanzkante vorgezeichnet ist. Bei einem Stanzvorgang wird auf typische Weise das Einzelblech 13 nur größtenteils aus dem Blechband 22 herausgestanzt. An mehreren mit dem Bezugszeichen 23 markierten Punkten hängt das Einzelblech 13 dann noch an dem restlichen Blechroh ling 21 fest. Erst im Anschluss wird das Einzelblech 13 dann vollständig herausge trennt. Bei diesem Fleraustrennen entstehen in dem Einzelblech 13 entsprechende Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d in Form von Einkerbungen / Kerben, die in Umfangsrich tung verteilt angeordnet sind. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Punkte 23 in Fig. 12 zur Verdeutlichung des allgemeinen Ausformvorgangs willkürlich eingezeichnet sind und nicht der erfindungsgemäßen Verteilung, wie sie dann näher in Verbindung mit den Fign. 1 bis 5 und 7 dargestellt ist, entspricht. In connection with FIG. 12, the specific shape of the respective individual sheet 13 is shown. In Fig. 12, a sheet metal blank 21 in the form of a sheet metal strip 22 / coil is to be known. The individual sheet 13 is punched out of this sheet metal strip 22, of which a radial outer contour / outer side 8 is drawn as a punched edge in FIG. 12. In a punching process, the individual sheet 13 is only largely punched out of the sheet metal strip 22 in a typical manner. At several points marked with the reference numeral 23, the individual sheet 13 is then still attached to the remaining sheet metal blank 21. Only then is the individual sheet 13 then completely separated out. In this Fleraustrennen arise in the individual sheet 13 corresponding recesses 9a, 9b, 9c, 9d in the form of notches / notches, which are arranged distributed in the circumferential direction Rich. In this context, it is pointed out that the points 23 in FIG. 12 to illustrate the general shaping process are drawn arbitrarily and not the distribution according to the invention, as it is then in more detail in connection with FIGS. 1 to 5 and 7 is shown corresponds.
Zurückkommend auf Fig. 1 ist des Weiteren der Drahtwicklungsbereich 7 als ringför miger Bereich schematisch dargestellt. Der Drahtwicklungsbereich 7 steht zu beiden axialen Seiten des Blechpaketes 6 über dieses hinaus und schließt sich im Wesentli chen radial innerhalb des Ringbereiches 19 an. Returning to FIG. 1, the wire winding area 7 is also shown schematically as an annular area. The wire winding area 7 stands on both axial sides of the laminated core 6 beyond this and is essentially connected radially within the annular area 19.
In Fig. 1 gehen die verschiedenen Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d der Einzelbleche 13 aus den gemeinsamen Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d eines Blechsegmentes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f hervor. Die Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d sind an dem jeweiligen Blechseg ment 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f ungleichmäßig über den Umfang verteilt, d. h. in unter schiedlichen Winkelabständen in Umfangsrichtung in Bezug auf die Drehachse 17 verteilt angeordnet. Dies wird auch in Fig. 9 deutlich: Demnach ist eine erste Vertie fung 9a mit einem ersten Abstand a von dem ihr entlang eines Außenumfangs 10 des Blechpaketes 6 nächstgelegenen ersten Durchgangsloch 16a beabstandet ausgebil det. Eine zweite Vertiefung 9b ist mit einem zweiten Abstand b zu dem ihr nächstlie- genden zweiten Durchgangsloch 16b angeordnet. Eine dritte Vertiefung 9c ist mit ei nem dritten Abstand c zu dem ihr nächstliegenden dritten Durchgangsloch 16c positio niert. Die vierte Vertiefung 9d ist mit einem vierten Abstand d zu dem ihr nächstliegen den ersten Durchgangsloch 16a beabstandet. In dieser Ausführung sind der erste Ab stand a und der vierte Abstand d gleich gewählt. Der zweite Abstand b und der dritte Abstand c unterscheiden sich voneinander sowie von den Abständen a und d. In FIG. 1, the various depressions 9a, 9b, 9c, 9d of the individual sheets 13 emerge from the common depressions 9a, 9b, 9c, 9d of a sheet metal segment 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f. The depressions 9a, 9b, 9c, 9d are distributed unevenly over the circumference on the respective sheet metal segment 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f. H. arranged at different angular distances in the circumferential direction with respect to the axis of rotation 17 distributed. This is also clear in FIG. 9: Accordingly, a first recess 9a is formed at a first distance a from the first through hole 16a closest to it along an outer circumference 10 of the laminated core 6. A second recess 9b is arranged at a second distance b from the second through hole 16b closest to it. A third recess 9c is positioned at a third distance c from the third through hole 16c closest to it. The fourth recess 9d is spaced apart by a fourth distance d from which it is closest to the first through hole 16a. In this embodiment, the first stand from a and the fourth distance d are chosen to be the same. The second distance b and the third distance c differ from one another and from the distances a and d.
Während die Einzelbleche 13 desselben Blechsegmentes 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f mit ih ren Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d jeweils axial fluchtend zueinander ausgerichtet sind, sind die verschiedenen Blechsegmente 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f relativ zueinander ver dreht angeordnet. Diese verdrehte Anordnung führt dazu, wie in Fig. 1 wiederum zu erkennen, dass eine erste Vertiefung 9a eines ersten Blechsegment 5a in Umfangs richtung / entlang des Außenumfangs 10 beabstandet zu der zweiten Vertiefung 9b des zweiten Blechsegmentes 5b sowie beabstandet zu den Vertiefungen 9a, 9b, 9c,While the individual sheets 13 of the same sheet metal segment 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f with their recesses 9a, 9b, 9c, 9d are each axially aligned with one another, the different sheet metal segments 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f arranged rotates relative to each other ver. This twisted arrangement leads, as can again be seen in FIG. 1, that a first recess 9a of a first sheet metal segment 5a is spaced in the circumferential direction / along the outer circumference 10 from the second recess 9b of the second sheet metal segment 5b and spaced from the recesses 9a, 9b , 9c,
9d eines dritten Blechsegmentes 5c angeordnet ist. Demnach ist die erste Vertiefung 9a des ersten Blechsegmentes 5a zu ihren beiden axialen Seiten hin durch eine jewei lige Stirnseite 12, 15 des zweiten Blechsegmentes 5b bzw. des dritten Blechsegmen tes 5c abgeschlossen. Dadurch ergibt sich eine axial abgeschlossene erste Vertiefung 9a im Sinne einer Wanne, wie auch in Verbindung mit den Fign. 2 und 3 gut zu erken nen. In dieser ersten Vertiefung 9a sammelt sich dann ein im Betrieb entlang des Au ßenumfangs 10 geleitetes Kühlmittel, das nicht direkt von dem Grund der ersten Ver tiefung 9a zu den axialen Seiten der ersten Vertiefung 9a hin herausläuft. Diese An ordnung der ersten Vertiefung 9a des ersten Blechsegmentes 5a trifft auch auf die weiteren Vertiefungen 9b, 9c, 9d zu. Auch die Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d der weiteren Blechsegmente 5b, 5c und 5d sind auf diese Weise axial abgeschlossen. Lediglich die an den axialen Enden angeordneten Blechsegmente 5e und 5f sind zu einer axialen Seite hin geöffnet. Aus den Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d der fünften und sechsten Blechsegmente 5e und 5f strömt das Kühlmittel weiter auf die radiale Außenseite des Drahtwicklungsbereiches 7. 9d of a third sheet metal segment 5c is arranged. So is the first indentation 9a of the first sheet metal segment 5a completed on both of its axial sides by a jewei end face 12, 15 of the second sheet metal segment 5b and the third sheet metal segment 5c. This results in an axially closed first recess 9a in the sense of a trough, as also in connection with FIGS. 2 and 3 easy to recognize. In this first recess 9a then collects a coolant which is conducted along the outer circumference 10 during operation and which does not run out directly from the bottom of the first recess 9a to the axial sides of the first recess 9a. This arrangement of the first recess 9a of the first sheet metal segment 5a also applies to the further recesses 9b, 9c, 9d. The depressions 9a, 9b, 9c, 9d of the further sheet metal segments 5b, 5c and 5d are also axially closed in this way. Only the sheet metal segments 5e and 5f arranged at the axial ends are open to one axial side. The coolant flows from the recesses 9a, 9b, 9c, 9d of the fifth and sixth sheet metal segments 5e and 5f onto the radial outside of the wire winding area 7.
Mit Fig. 5 wird ein durch das Gehäuse 2 verlaufender Zuführkanal 24 des das Kühlmit tel unmittelbar an dem Blechpaket 6 entlangleitenden Kühlmittelleitkanals 11 veran schaulicht. Ein von der Außenseite des Gehäuses 2 in den Innenraum eintretendes Kühlmittel wird durch den zwischen dem Außenumfang 10 und dem Gehäuse 2 gebil deten Kühlmittelleitkanal 11 unmittelbar an dem Blechpaket 6 entlang geführt, sodass der Stator 3 unmittelbar nass laufend / direkt flüssigkeitsgekühlt ist. With Fig. 5, a running through the housing 2 feed channel 24 of the Kühlmit tel directly on the laminated core 6 along conductive coolant duct 11 is illustrated ver. A coolant entering the interior from the outside of the housing 2 is guided directly along the laminated core 6 through the coolant duct 11 formed between the outer circumference 10 and the housing 2, so that the stator 3 is immediately wet-running / directly liquid-cooled.
In Fig. 6 ist eine bevorzugte Form der jeweiligen Vertiefung 9a, 9b, 9c, 9d dargestellt. Hierbei wird deutlich, dass jede Vertiefung 9a, 9b, 9c, 9d mit ihren umfangsseitigen Rampenflächen 25a, 25b einen flachen / stumpfen Winkel bildet. Insbesondere weist jede Vertiefung 9a, 9b, 9c, 9d eine Tiefe (radiale Erstreckung) auf, die weniger als die Hälfte einer Breite, d. h. einer umfangsseitigen Erstreckung, misst. Dadurch wird eine übermäßige Ansammlung an Kühlmittel im Betrieb in der Vertiefung 9a, 9b, 9c, 9d ver mieden. In Fig. 6 a preferred shape of the respective recess 9a, 9b, 9c, 9d is shown. It becomes clear here that each recess 9a, 9b, 9c, 9d forms a flat / obtuse angle with its peripheral ramp surfaces 25a, 25b. In particular, each recess 9a, 9b, 9c, 9d has a depth (radial extent) that is less than half of a width, i. H. a circumferential extension, measures. As a result, excessive accumulation of coolant in operation in the recess 9a, 9b, 9c, 9d is avoided.
In den Fign. 8, 10 und 11 sind zwei weitere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele der elektrischen Maschine 1 veranschaulicht. Mit diesen Figuren sind der Übersicht lichkeit halber lediglich die Blechpakete 6 des Stators 3 veranschaulicht, wobei der weitere Aufbau sowie die weitere Funktionsweise der elektrischen Maschinen 1 aus dem ersten Ausführungsbeispiel hervorgehen. Der Kürze wegen werden daher nach folgend lediglich die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. In FIGS. 8, 10 and 11 illustrate two further exemplary embodiments of the electrical machine 1 according to the invention. With these figures, for the sake of clarity, only the laminated cores 6 of the stator 3 are illustrated, the Further structure and the further functioning of the electrical machine 1 emerge from the first exemplary embodiment. For the sake of brevity, only the differences from the first exemplary embodiment are described below.
Mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist ein dickeres Blechpaket 6 reali siert. Dabei sind acht Teilpakete 14 übereinander gelegt. Wie in diesem Zusammen hang zu erkennen, sind die einzelnen Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d der Blechsegmente 5a bis 5h in axialer Richtung entlang einer Zick-Zack-Linie angeordnet. Des Weiteren sind in dieser Ausführung gar vier Durchgangslöcher 16a, 16b, 16c, 16d vorgesehen. With the second embodiment of FIG. 8, a thicker laminated core 6 is realized. Eight sub-packages 14 are placed one on top of the other. As can be seen in this context, the individual depressions 9a, 9b, 9c, 9d of the sheet metal segments 5a to 5h are arranged in the axial direction along a zigzag line. Furthermore, four through holes 16a, 16b, 16c, 16d are provided in this embodiment.
In Verbindung mit den Fign. 10 und 11 ist zudem zu erkennen, dass die Verteilung der Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d auf andere Weise optimiert werden kann. Demnach bilden in diesem dritten Ausführungsbeispiel die einem gemeinsamen Durchgangsloch 16a, 16b, 16c, 16 nächstgelegenen Vertiefungen 9a, 9b, 9c, 9d eine Pfeilspitzenkontur nach. In connection with FIGS. 10 and 11 it can also be seen that the distribution of the depressions 9a, 9b, 9c, 9d can be optimized in other ways. Accordingly, in this third exemplary embodiment, the depressions 9a, 9b, 9c, 9d closest to a common through hole 16a, 16b, 16c, 16 simulate an arrowhead contour.
In anderen Worten ausgedrückt, wird erfindungsgemäß die Außenkontur so gestaltet, dass trotz der prozessbedingten Kerben der Einzelbleche 13 ein flüssiges Kühlme dium an den Flanken entlang von oben bis unten abfließen kann. Die Kerben 9a, 9b, 9c, 9d sollten dieses Kühlmedium dadurch also nicht umlenken, sodass das Kühlmittel die Flanken in axialer Richtung verlässt. Da Kerben z.B. Stanzen der Bleche unerläss lich sind, sind diese also entsprechend zu gestalten. Die Geometrie der Kerben ist in Tiefe und Winkel des Zulaufes jedoch nur bedingt veränderbar. Der Vorteil der Lösung ist die Gewährleistung der Kühlung mit flüssigem Medium ohne zusätzliche Bauteile, wie z.B. einen Kühlmantel, was sowohl den Aufwand, als auch die Kosten gering hält. In den Figuren ist die spezielle Kerbengeometrie und -anordnung im Statorblechpaket 6 zu erkennen, welche das Ablenken von Kühlflüssigkeit an den Statorflanken verhin dert. Im Sinne der erfinderischen Lösung wird sowohl die Geometrie, als auch die Po sitionierung der Kerben und der Fügeprozess insofern definiert, sodass das Kühlöl nicht axial nach außen abgeleitet wird und somit nicht mehr zur Kühlung der Flanken beiträgt. In dem Fall ist eine über die gesamte Aktivlänge durchgehende Kerbe zu ver hindern. Dies ist beim Design des Einzelbleches als auch beim Fügeprozess der Ein zelbleche zum Blechpaket zu berücksichtigen. Eine tiefe und steil zulaufende Kerbe bremst prinzipiell eine einlaufende Flüssigkeit sehr stark ab. Um möglichst wenig Öl abzufangen, muss die Kerbe möglichst flach ge staltet werden. Durch eine möglichst breite und flache zulaufende Kerbe wird ein Auf stauen des einlaufenden Kühlmittels verhindert. Außerdem werden so der Kapillaref fekt, und damit die axiale Umlenkung des Öls geschwächt. Ein zusätzlicher Vorteil ei ner flachen Kerbe ist der geringere Festigkeitsverlust, der sich in dadurch in diesem Bereich ergibt. Jedoch ist ein gewisser Zulauf und Tiefe der Kerbe aufgrund des Stanzprozesses zu gewährleisten. Deshalb lassen sich das Abfangen und die Kapil larwirkung nicht allein durch die Kerbform verhindern. Da eine axiale Ablenkung allein durch die Geometrie der Kerbe nicht verhindert werden kann, sind dahingehend zu sätzlich Vorkehrungen zu treffen, um das Ablaufen des Kühlmittels an den Stirnflä chen zu verhindern. Um ein seitliches Ablaufen der Flüssigkeit zu verhindern, ist die Kerbe über die Aktivlänge im Blechpaket unterbrochen. Durch diese Anordnung bilden sich beim Einlaufen des Öls mehrere Tropfen in den vielen Vertiefungen, die durch die axiale Bewandung ein seitliches Ablaufen verhindern. Das Sammeln und Ablaufen der Kühlflüssigkeit im vorausgegangenen Beispiel ist in den Fign. 2 und 3 zu sehen. Hier ist erkennbar, dass durch die Vielzahl an Unterbrechungen der Kerben nur noch im äußersten Bereich ein axiales Ablaufen von Flüssigkeit zu erwarten ist. Der Großteil des Öls sammelt sich in den Kerben mittig der Flanke und läuft bei weiterer Anhäu fung weiter. Insgesamt ist nur noch ein sehr geringer Verlust von Kühlflüssigkeit an der Flanke zu erwarten. Des Weiteren kann der axial an den Stirnflächen ablaufende Teil des Kühlöls zur zusätzlichen Kühlung der Kupferdrahtwicklung genutzt werden, welche sonst auf andere Weise gekühlt werden müssten. Um eine solche Anordnung von Vertiefungen im Statorblechpaket zu erreichen, sind die Kerben entsprechend im Einzelblech zu platzieren. Würden die Kerbpositionen gleichmäßig über die Außen kontur verteilt werden, so würden beim Stapeln der Einzelbleche zum Paket komplett durchgezogene Kerben entstehen. Der erste Schritt zur Lösung dieses Problems ist es die Stanzkerben 9a, 9b, 9c, 9d ungleichmäßig zu verteilen. Um nun anstelle von durchgehenden Kerben vereinzelte Vertiefungen im Blechpaket zu erhalten, ist beim Stapeln der Einzelbleche eine Verdrehung der Bleche zueinander vorzusehen. In dem Beispiel mit drei Bohrungen 16a, 16, 16c ist eine dreifache Verdrehung, also um je weils 120°, bei vier Bohrungen (Fig. 8) ist eine zweifache Verdrehung um jeweils 180° möglich. Dabei kann der Stapelvorgang beim Fügeprozess frei variiert werden. So las sen sich die Längen der Vertiefungen dadurch variieren, dass mit den Blechen zu nächst kleinere Blechpakete gleicher Orientierung gebildet werden, die im Nachgang zum Gesamtpaket zusammengefügt werden. In Fig. 3 wurden sechs kleinere Stapel gebildet und anschließend verdreht zueinander zum gesamten Statorblechpaket ge fügt. Weiterhin kann das Konzept dadurch optimiert werden, indem eine vorgegebene Stapelfolge definiert wird, um so den Kühlmittelfluss entlang der Statorflanke zu opti mieren. In Fig. 10 wurde die Stapelfolge so definiert, dass die Vertiefungen zur Stator mitte wie ein Pfeil orientiert sind. Dadurch wird gewährleistet, dass auch das ablau- fende Kühlmittel sich verstärkt zur Mitte hin verteilt. In other words, according to the invention, the outer contour is designed in such a way that, despite the process-related notches in the individual sheets 13, a liquid cooling medium can flow off along the flanks from top to bottom. The notches 9a, 9b, 9c, 9d should therefore not deflect this cooling medium, so that the coolant leaves the flanks in the axial direction. Since notches, for example punching the sheet metal, are essential, they must be designed accordingly. However, the geometry of the notches can only be changed to a limited extent in terms of the depth and angle of the inlet. The advantage of the solution is the guarantee of cooling with a liquid medium without additional components, such as a cooling jacket, which keeps both the effort and the costs low. In the figures, the special notch geometry and arrangement in the stator laminated core 6 can be seen, which prevents the deflection of cooling liquid on the stator flanks. In terms of the inventive solution, both the geometry and the positioning of the notches and the joining process are defined in such a way that the cooling oil is not diverted axially to the outside and thus no longer contributes to the cooling of the flanks. In this case, a notch extending over the entire active length must be prevented. This must be taken into account in the design of the single sheet as well as in the joining process of the single sheets to the sheet stack. A deep and steep notch basically slows down an incoming liquid very strongly. In order to catch as little oil as possible, the notch must be designed as flat as possible. A tapering notch that is as wide and flat as possible prevents the incoming coolant from building up. In addition, the capillary effect and thus the axial deflection of the oil are weakened. An additional advantage of a shallow notch is the lower loss of strength that results in this area. However, a certain inflow and depth of the notch must be ensured due to the punching process. Therefore, the interception and the capillary effect cannot be prevented by the notch shape alone. Since an axial deflection cannot be prevented solely by the geometry of the notch, additional precautions must be taken to prevent the coolant from running off at the end faces. In order to prevent the liquid from running off to the side, the notch is interrupted over the active length in the laminated core. As a result of this arrangement, when the oil flows in, several drops form in the many depressions, which prevent lateral run-off due to the axial wall. The collection and drainage of the cooling liquid in the previous example is shown in FIGS. 2 and 3 can be seen. It can be seen here that due to the large number of interruptions in the notches, an axial drainage of liquid can only be expected in the outermost area. Most of the oil collects in the notches in the middle of the flank and continues to run as it accumulates. Overall, only a very small loss of coolant is to be expected on the flank. Furthermore, the part of the cooling oil running axially on the end faces can be used for additional cooling of the copper wire winding, which would otherwise have to be cooled in another way. In order to achieve such an arrangement of depressions in the stator lamination stack, the notches must be placed accordingly in the individual lamination. If the notch positions were evenly distributed over the outer contour, then completely solid notches would result when the individual sheets are stacked to form a package. The first step in solving this problem is to distribute the punched notches 9a, 9b, 9c, 9d unevenly. In order to obtain individual depressions in the laminated core instead of continuous notches, the sheets should be rotated relative to one another when stacking the individual sheets. In the example with three bores 16a, 16, 16c there is a three-fold rotation, that is to say by 120 ° in each case, with four bores (FIG. 8) there is a double rotation by 180 ° in each case possible. The stacking process during the joining process can be varied freely. For example, the lengths of the depressions can be varied by first forming smaller laminated stacks of the same orientation with the metal sheets, which are then joined together to form the overall package. In Fig. 3, six smaller stacks were formed and then rotated to each other ge added to the entire stator core. Furthermore, the concept can be optimized by defining a predetermined stacking sequence in order to optimize the coolant flow along the stator flank. In FIG. 10, the stacking sequence was defined in such a way that the depressions are oriented towards the center of the stator like an arrow. This ensures that the coolant that runs off is also increasingly distributed towards the center.
Bezuqszeichenliste Reference list
1 elektrische Maschine 1 electric machine
2 Gehäuse 2 housings
3 Stator 3 stator
4 Rotor 4 rotor
5a erstes Blechsegment 5a first sheet metal segment
5b zweites Blechsegment 5b second sheet metal segment
5c drittes Blechsegment 5c third sheet metal segment
5d viertes Blechsegment 5d fourth sheet metal segment
5e fünftes Blechsegment 5e fifth sheet metal segment
5f sechstes Blechsegment 5f sixth sheet metal segment
6 Blechpaket 6 sheet metal package
7 Drahtwicklungsbereich 7 wire winding area
8 Außenseite 8 outside
9a erste Vertiefung 9a first recess
9b zweite Vertiefung 9b second recess
9c dritte Vertiefung 9c third recess
9d vierte Vertiefung 9d fourth recess
10 Außenumfang 10 outer circumference
11 Kühlmittelleitkanal 11 coolant duct
12 Stirnseite des zweiten Blechsegmentes 12 face of the second sheet metal segment
13 Einzelblech 13 single sheet
14 Teilpaket 14 partial package
15 Stirnseite des dritten Blechsegmentes 15 Front side of the third sheet metal segment
16a erstes Durchgangsloch 16a first through hole
16b zweites Durchgangsloch 16c drittes Durchgangsloch 16b second through hole 16c third through hole
16d viertes Durchgangsloch 16d fourth through hole
17 Drehachse 17 axis of rotation
18 Schlitz 18 slot
19 Ringbereich 19 ring area
20 Befestigungsmittel 21 Blechrohling 20 fasteners 21 sheet metal blank
22 Blechband 22 sheet metal strip
23 Punkt 23 point
24 Zuführkanal 25a erste Rampenfläche24 feed channel 25a first ramp surface
25b zweite Rampenfläche 25b second ramp surface

Claims

Patentansprüche Claims
1. Elektrische Maschine (1) zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, mit einem Ge häuse (2), einem fest in dem Gehäuse (2) aufgenommenen Stator (3) und einem relativ zu dem Stator (3) verdrehbar gelagerten Rotor (4), wobei der Stator (3) ein aus mehreren stanztechnisch ausgebildeten Blechsegmenten (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) zusammengesetztes Blechpaket (6) sowie einen mit dem Blechpaket (6) verbundenen Drahtwicklungsbereich (7) aufweist und je des Blechsegment (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) an seiner radialen Außenseite (8) zumindest eine durch die stanztechnische Herstellung mit erzeugte radiale Vertiefung (9a, 9b, 9c, 9d) aufweist, und wobei ein Kühlmittelleitkanal (11) un mittelbar durch einen Außenumfang (10) des Blechpaketes (6) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vertiefung (9a) eines ersten Blechseg mentes (5a) entlang des Außenumfangs (10) derart relativ zu einer Vertiefung (9b) eines, unmittelbar an dem ersten Blechsegment (5a) anliegenden, zwei ten Blechsegmentes (5b) beabstandet ist, dass die Vertiefung (9a) des ersten Blechsegmentes (5a) durch eine Stirnseite (12) des zweiten Blechsegmentes (5b) zumindest teilweise axial abgedeckt ist. 1. Electrical machine (1) for driving a motor vehicle, with a Ge housing (2), a fixed in the housing (2) received stator (3) and a relative to the stator (3) rotatably mounted rotor (4), wherein the stator (3) has a laminated core (6) composed of several sheet metal segments (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) formed by stamping technology, as well as a wire winding area (7) connected to the laminated core (6) and each of the sheet metal segments (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) on its radial outer side (8) has at least one radial recess (9a, 9b, 9c, 9d) produced by the stamping production, and a coolant duct (11) directly through an outer circumference (10) of the laminated core (6) is limited, characterized in that a recess (9a) of a first sheet metal segment (5a) along the outer circumference (10) relative to a recess (9b) of a, directly on the first sheet metal segment (5a ) adjacent, two th sheet metal segment (5b) spaced et is that the recess (9a) of the first sheet metal segment (5a) is at least partially covered axially by an end face (12) of the second sheet metal segment (5b).
2. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Blechsegment (5a) und/oder das zweite Blechsegment (5b) aus ei nem einzigen Einzelblech (13) oder mehreren zu einem Teilpaket (14) überei nander gestapelten Einzelblechen (13) besteht. 2. Electrical machine (1) according to claim 1, characterized in that the first sheet metal segment (5a) and / or the second sheet metal segment (5b) from a single single sheet (13) or several single sheets stacked one above the other to form a partial package (14) (13) exists.
3. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein ebenfalls mit einer Vertiefung (9c) versehenes drittes Blechsegment (5c) vorhanden ist, das auf einer dem zweiten Blechsegment (5b) abgewand ten axialen Seite des ersten Blechsegmentes (5a) anliegt, wobei die Vertie fung (9c) des dritten Blechsegmentes (5c) entlang des Außenumfangs (10) derart relativ zu der Vertiefung (9a) des ersten Blechsegmentes beabstandet (5a) ist, dass die Vertiefung (9a) des ersten Blechsegmentes durch (5a) eine Stirnseite (15) des dritten Blechsegmentes (5c) axial abgedeckt ist. 3. Electrical machine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that a third sheet metal segment (5c) also provided with a recess (9c) is present, which on one of the second sheet metal segment (5b) remote th axial side of the first sheet metal segment (5a), the recess (9c) of the third sheet metal segment (5c) along the outer circumference (10) so spaced relative to the recess (9a) of the first sheet metal segment (5a) that the recess (9a) of the first sheet metal segment an end face (15) of the third sheet metal segment (5c) is axially covered by (5a).
4. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Blechsegment (5c) aus einem einzigen Einzelblech (13) oder meh reren zu einem Teilpaket (14) übereinander gestapelten Einzelblechen (13) besteht. 4. Electrical machine (1) according to claim 3, characterized in that the third sheet metal segment (5c) consists of a single single sheet (13) or several individual sheets (13) stacked one on top of the other to form a partial package (14).
5. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einzelbleche (13) der Blechsegmente (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) als Gleichteile ausgebildet sind, wobei das zumindest eine Einzelblech (13) des ersten Blechsegmentes (5a) relativ zu dem zumindest einen Einzelblech (13) des zweiten Blechsegmentes (5b) verdreht ist. 5. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the individual sheets (13) of the sheet metal segments (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) are designed as identical parts, the at least one single sheet (13) of the first sheet metal segment (5a) is rotated relative to the at least one individual sheet (13) of the second sheet metal segment (5b).
6. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass jedes Blechsegment (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) mit mehreren ent lang des Außenumfangs (10) verteilt angeordneten Vertiefungen (9a, 9b, 9c, 9d) ausgestattet ist, wobei jede Vertiefung (9a, 9b, 9c, 9d) des jeweiligen Blechsegmentes (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) entlang des Außenumfangs (10) be- abstandet zu den einzelnen Vertiefungen (9a, 9b, 9c, 9d) des unmittelbar an grenzenden Blechsegmentes (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) angeordnet ist. 6. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that each sheet metal segment (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) with a plurality of recesses (9a, 9a, 9b, 9c, 9d), each recess (9a, 9b, 9c, 9d) of the respective sheet metal segment (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) along the outer circumference (10) spaced from the individual recesses (9a, 9b, 9c, 9d) of the immediately adjacent sheet metal segment (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) is arranged.
7. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass in das Blechpaket (6) mehrere entlang des Umfangs verteilte Durchgangslöcher (16a, 16b, 16c) eingebracht sind, wobei die zumindest eine Vertiefung (9a) des ersten Blechsegmentes (5a) einen größeren Abstand ent lang des Außenumfangs (10) zu dem ersten Durchgangsloch (16a) aufweist als die zumindest eine Vertiefung (9b) des zweiten Blechsegmentes (5b). 7. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that a plurality of through holes (16a, 16b, 16c) distributed along the circumference are introduced into the laminated core (6), the at least one recess (9a) of the first sheet metal segment (5a) has a greater distance ent long from the outer circumference (10) to the first through hole (16a) than the at least one recess (9b) of the second sheet metal segment (5b).
8. Elektrische Maschine (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (9a) des ersten Blechsegmentes (5a) einen größeren Abstand entlang des Außenumfangs (10) zu dem ihr nächstgelegenen Durchgangsloch (16a) aufweist als die zumindest eine Ver tiefung (9c) des dritten Blechsegmentes (5c). 8. Electrical machine (1) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the at least one recess (9a) of the first sheet metal segment (5a) is a greater distance along the outer circumference (10) to the through hole (16a) closest to it. has than the at least one recess (9c) of the third sheet metal segment (5c).
9. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass mehr als drei Blechsegmente (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) vorhanden sind. 9. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that more than three sheet metal segments (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) are present.
10. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, dass die Vertiefung (9a, 9b, 9c, 9d) des jeweiligen Blechsegmentes (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) eine Tiefe aufweist, die weniger als 60% ihrer Breite misst. 10. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the recess (9a, 9b, 9c, 9d) of the respective sheet metal segment (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) has a depth that is less than 60% of its width.
EP20767965.5A 2019-09-10 2020-08-26 Electrical machine having defined positioning of various recesses in a wet-running stator Pending EP4029117A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019124256.8A DE102019124256A1 (en) 2019-09-10 2019-09-10 Electrical machine with a specific positioning of various depressions on a wet-running stator
PCT/DE2020/100752 WO2021047729A1 (en) 2019-09-10 2020-08-26 Electrical machine having defined positioning of various recesses in a wet-running stator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4029117A1 true EP4029117A1 (en) 2022-07-20

Family

ID=72422044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20767965.5A Pending EP4029117A1 (en) 2019-09-10 2020-08-26 Electrical machine having defined positioning of various recesses in a wet-running stator

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220286002A1 (en)
EP (1) EP4029117A1 (en)
CN (1) CN114365388A (en)
DE (1) DE102019124256A1 (en)
WO (1) WO2021047729A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3093383B1 (en) * 2019-02-28 2021-12-31 Nidec Psa Emotors Rotating electric machine having an improved annular cooling chamber
US20230378826A1 (en) * 2022-05-19 2023-11-23 Rivian Ip Holdings, Llc Stator core of stacked laminations with coolant flow channels

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19851439A1 (en) * 1998-11-09 2000-03-30 Daimler Chrysler Ag Electrical machine with die cast housing, has stator subjected to liquid coolant, with integrated cooling channels in stator and recesses on outer periphery
US7633194B2 (en) * 2006-10-26 2009-12-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Apparatus for cooling stator lamination stacks of electrical machines
DE102012017293B4 (en) * 2012-08-27 2020-08-06 Magna Pt B.V. & Co. Kg Electrical machine for a motor vehicle drive train
EP2814139A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Stator core for an electric motor
KR101673333B1 (en) * 2014-10-28 2016-11-08 현대자동차 주식회사 Cooling unit of drive motor
EP3352335A1 (en) * 2017-01-23 2018-07-25 Siemens Aktiengesellschaft Stator with axially central annular distribution of the cooling fluid via stator laminations
US11424659B2 (en) * 2018-10-09 2022-08-23 Ford Global Technologies, Llc Electric machine with reduced housing resonance
CN113454878A (en) * 2019-01-16 2021-09-28 博格华纳公司 Integrated stator cooling jacket system
WO2020177411A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-10 艾默生环境优化技术(苏州)有限公司 Stator and motor and compressor comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
CN114365388A (en) 2022-04-15
DE102019124256A1 (en) 2021-03-11
US20220286002A1 (en) 2022-09-08
WO2021047729A1 (en) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1657800B1 (en) Permanent-magnet rotor
WO2020099048A1 (en) Support device for a rotor of a separately excited internal-rotor synchronous machine consisting of a support ring and a star disc
EP1114500B1 (en) Electric motor
DE69838999T2 (en) Motor with paired locks of motor and stator and manufacturing process
DE102008026648B4 (en) Rotor for an electronically commutated electric motor, method for producing such a rotor as well as usable in the manufacture of such a rotor intermediate
DE102013217021A1 (en) Brushless motor, stator, stator manufacturing method, and brushless motor manufacturing method
DE2834988A1 (en) SHEET ROTOR FOR A DYNAMOELECTRIC MACHINE WITH A CAST ROTOR
DE10247187A1 (en) Stator tooth for stator core e.g. of brushless permanent magnet motor, has tooth surface with one or more flat segments extending from one end of first edge formed by slot opening to end of second edge
DE102012100158A1 (en) Stator for rotating electrical machines and method of making same
EP3189582A2 (en) Rotor of an electric machine, electric machine, and method for producing a rotor of an electric machine
WO2015018402A2 (en) Electrical machine
EP4029117A1 (en) Electrical machine having defined positioning of various recesses in a wet-running stator
DE102016118507A1 (en) Brushless motor
DE3101423C2 (en) Electric machine
DE202016105405U1 (en) Brushless motor
DE3504782A1 (en) Rotor laminate stack and/or stator laminate stack for electrical machines
DE19856688B4 (en) Magnetic structure for a linear motor
WO2012089404A2 (en) Winding tooth for an electric machine, machine component and electric machine
DE202016105390U1 (en) Brushless motor
DE102016118373A1 (en) Brushless motor
EP3955424A1 (en) Dynamo-electric machine with liquid cooling
DE102019202566A1 (en) Rotor for an electrical machine with cooling channels
EP3035497B1 (en) Revolving door
EP3657635A1 (en) Rotor for an asynchronous machine with loss-optimised rod geometry, asynchronous machine and method
EP4179608B1 (en) Laminated core segment and method of manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20220411

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230522