EP4635049A1 - Statorvorrichtung für eine zum antreiben eines kraftfahrzeugs ausgebildete e-maschine, e-maschine für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einer e-maschine - Google Patents

Statorvorrichtung für eine zum antreiben eines kraftfahrzeugs ausgebildete e-maschine, e-maschine für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einer e-maschine

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Publication number
EP4635049A1
EP4635049A1 EP23810317.0A EP23810317A EP4635049A1 EP 4635049 A1 EP4635049 A1 EP 4635049A1 EP 23810317 A EP23810317 A EP 23810317A EP 4635049 A1 EP4635049 A1 EP 4635049A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stator
fluid
nozzle element
electric machine
motor vehicle
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
EP23810317.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Obermueller
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.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP4635049A1 publication Critical patent/EP4635049A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors

Definitions

  • the invention relates to a stator device for an electric machine designed to drive a motor vehicle. Further aspects of the invention relate to an electric machine for a motor vehicle and a motor vehicle with an electric machine.
  • Such stator devices usually have a large number of stator laminations arranged in a row in the longitudinal direction of the stator device and thus, so to speak, lying next to one another in a row.
  • EP3977597A1 discloses an electrical machine having a stator with a laminated core and with windings, wherein at axial ends of the laminated core a respective winding head, formed by the windings, protrudes in the axial direction beyond the laminated core.
  • the electrical machine comprises a rotor which is rotatably mounted in the stator.
  • the rotor comprises a rotor body and a shaft on which the rotor body is fastened.
  • a cooling device serves to cool the electrical machine by means of a coolant.
  • the cooling device is designed to convey the coolant from the shaft in the direction of the winding heads and thus to cool the winding heads.
  • the object of the present invention is to provide a stator device of the type mentioned at the outset, which contributes to effective cooling of an electric machine.
  • the object of the invention is to provide an electric machine with such a stator device and a motor vehicle with an electric machine.
  • a first aspect of the invention relates to a stator device for an electric machine designed to drive a motor vehicle, comprising a plurality of stator laminations arranged in a row in the longitudinal direction of the stator device, which together form a stator laminated core, and through which a fluid channel arrangement extends in the longitudinal direction, which is designed to guide fluid in the direction of the winding heads for cooling winding heads of the electric machine.
  • the invention is based on the finding that a targeted application of fluid, in particular oil, to the winding heads of an electric machine contributes to particularly effective cooling.
  • the at least one nozzle element can therefore cause a targeted guidance of the fluid at the end of the stator laminated core for the purpose of cooling the winding head, wherein the fluid jet can be directed in a targeted manner in the direction of the winding head using the nozzle element generally on one end face of the stator laminated core.
  • the fluid channel arrangement has at least one collecting channel arrangement, by means of which fluid from several fluid channels of the fluid channel arrangement arranged next to one another in the circumferential direction of the stator laminated core can be guided to at least one supply channel of the fluid channel arrangement, into which the at least one nozzle element is inserted.
  • the fluid can be brought together in a particularly targeted manner from the several fluid channels arranged next to one another in the circumferential direction of the stator laminated core and a large amount of the fluid can thus be conveyed to the at least one winding head.
  • the fluid channel arrangement can comprise longitudinal fluid channels, for example mutually different first longitudinal fluid channels and second longitudinal fluid channels, which are connected through respective through-openings in the individual, successively arranged stator laminations.
  • the longitudinally extending fluid channels can open into radially extending fluid channels, which can extend in the radial direction of the stator device.
  • first longitudinally extending fluid channels of the fluid channel arrangement which can correspond to the fluid channels arranged next to one another in the circumferential direction, are coupled to a second longitudinally extending fluid channel of the fluid channel arrangement by respective radially extending fluid channels oriented outwards in the radial direction and converging towards one another, in particular converging towards one another in an arrow-shaped manner, and interconnected, which can be assigned to the collecting channel arrangement.
  • the second longitudinally extending fluid channel can correspond to the supply channel and can guide the fluid in the direction of the stator lamination stack end.
  • the at least one nozzle element can be introduced into the second longitudinally extending fluid channel (supply channel) in regions. In order to fix the nozzle element in the fluid channel arrangement, for example in the second longitudinal fluid channel, with little effort and without loss, the nozzle element can be glued or pressed into the fluid channel arrangement, for example.
  • the fluid channels arranged next to one another are arranged further inward in the radial extension direction of the stator device than the at least one supply channel. This advantageously makes it possible to achieve improved cooling, for example in the area of the respective stator teeth.
  • the at least one nozzle element has a nozzle element channel region that runs through several of the stator sheets, via which a nozzle element end region of the at least one nozzle element that is connected to the nozzle element channel region can be supplied with fluid from the fluid channel arrangement.
  • the nozzle element channel region can be introduced into the stator laminated core in some areas. This allows a particularly durable connection between the at least one nozzle element and the stator laminated core.
  • the nozzle element channel region can be molded onto the fluid channel arrangement, for example, i.e. form a positive connection with the fluid channel arrangement at least in some areas.
  • the nozzle element end region is arranged outside the stator laminated core. This allows the nozzle element end region to protrude from the stator laminated core and rest on the front side on an outermost stator sheet of the stator laminated core. This enables, for example, simplified alignment when assembling the nozzle element.
  • the nozzle opening is arranged at the nozzle element end region and is connected to the nozzle element channel region in a fluid-conducting manner.
  • the respective center axes of the nozzle opening and the nozzle element channel area form an angle with one another.
  • the fluid jet can exit the nozzle opening at the corresponding angle and impinge on the winding head to be cooled.
  • the nozzle element end region is at least partially hemispherical. This enables the nozzle element end region to be evenly positioned on the stator laminated core and, on the other hand, enables the fluid jet to be flexibly aligned.
  • a second aspect of the invention relates to an electric machine for a motor vehicle, with at least one stator device according to the first aspect of the invention.
  • the electric machine can also be referred to as an electrical machine and can be designed in particular as a drive machine of the motor vehicle. Such an electric machine can be cooled particularly effectively.
  • a third aspect of the invention relates to a motor vehicle with at least one electric machine according to the first aspect of the invention.
  • the stator device 10 comprises a plurality of stator laminations 20, 22, 24, 26, 28 arranged in a row in the longitudinal direction L of the stator device 100, which together form a stator laminated core 30, and through which a fluid channel arrangement 40 extends in the longitudinal direction L and in the radial direction R of the stator device 100, which is designed to guide fluid 12 in the form of oil in the direction of the winding heads 110 for cooling winding heads 110 of the electric machine 100.
  • the longitudinal direction L and the radial direction R are illustrated in Fig. 1 by respective arrows.
  • a circumferential direction U of the stator device 100 is illustrated in Fig. 2 by a curved arrow.
  • the stator device 10 has a plurality of nozzle elements distributed in the circumferential direction U, of which only one nozzle element 60 is shown as an example and for reasons of clarity.
  • the nozzle element 60 is shown in Fig. 1 in a sectional view, in Fig. 3 in a perspective view and in Fig. 4 in a perspective sectional view.
  • the nozzle element 60 is coupled to the fluid channel arrangement 40 at a stator laminated core end 32 of the stator laminated core 30 in a fluid-conducting manner and has at least one nozzle opening 62 shaped to form a fluid jet 70 for cooling at least one of the winding heads 110.
  • a fluid pump of the electric machine 100 used to convey the fluid 12 through the fluid channel arrangement 40 is not shown further here.
  • the first longitudinal fluid channels 50, 52, 54 arranged next to one another in the circumferential direction U are arranged further inward in the radial extension direction R of the stator device 10 than the supply channel 56, as can be seen from Fig. 1.
  • Respective center axes 63, 65 of the nozzle opening 62 and the nozzle element channel region 64 enclose an angle a with each other.
  • the center axis 63 is assigned to the nozzle opening 62 and the further center axis 65 to the nozzle element channel region 64.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Statorvorrichtung (10) für eine zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs (K) ausgebildete E-Maschine (100), umfassend eine Vielzahl an in Längserstreckungsrichtung (L) der Statorvorrichtung (100) aneinandergereihten Statorblechen (20, 22, 24, 26, 28), welche gemeinsam ein Statorblechpaket (30) bilden, und durch welche sich in der Längserstreckungsrichtung (L) eine Fluidkanalanordnung (40) erstreckt, die zum Kühlen von Wickelköpfen (110) der E-Maschine (100) dazu ausgebildet ist, Fluid (12) in Richtung der Wickelköpfe (110) zu führen. Die Statorvorrichtung (10) weist zumindest ein Düsenelement (60) auf, welches an wenigstens einem Statorblechpaketende (32) des Statorblechpaketes (30) fluidführend mit der Fluidkanalanordnung (40) gekoppelt ist und welches zumindest eine zum Ausbilden eines Fluidstrahls (70) zur Kühlung zumindest eines der Wickelköpfe (110) geformte Düsenöffnung (62) aufweist. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine E-Maschine (100) sowie ein Kraftfahrzeug (K).

Description

Statorvorrichtung für eine zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs ausgebildete E-Maschine, E- Maschine für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit einer E-Maschine
Die Erfindung betrifft eine Statorvorrichtung für eine zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs ausgebildete E-Maschine. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine E-Maschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer E-Maschine.
Derartige Statorvorrichtungen weisen üblicherweise eine Vielzahl an in Längserstreckungsrichtung der Statorvorrichtung aneinandergereihten und damit sozusagen aufgereiht aneinander anliegenden Statorblechen auf.
Aus der EP3977597A1 ist eine elektrische Maschine aufweisend einen Stator mit einem Blechpaket und mit Wicklungen bekannt, wobei an axialen Enden des Blechpakets ein jeweiliger Wickelkopf, gebildet von den Wicklungen, in axialer Richtung über das Blechpaket hinausragt. Die elektrische Maschine umfasst einen Rotor, der in dem Stator drehbar gelagert ist. Der Rotor umfasst einen Rotorkörper und eine Welle, auf der der Rotorkörper befestigt ist. Eine Kühleinrichtung dient zum Kühlen der elektrischen Maschine mittels eines Kühlmittels. Die Kühleinrichtung ist eingerichtet, das Kühlmittel von der Welle in Richtung zu den Wickelköpfen zu fördern und somit die Wickelköpfe zu kühlen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Statorvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche zu einer wirksamen Kühlung einer E-Maschine beiträgt. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine E-Maschine mit einer derartigen Statorvorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer E-Maschine bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Statorvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , durch eine E-Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9, sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Statorvorrichtung für eine zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs ausgebildete E-Maschine, umfassend eine Vielzahl an in Längserstreckungsrichtung der Statorvorrichtung aneinandergereihten Statorblechen, welche gemeinsam ein Statorblechpaket bilden, und durch welche sich in der Längserstreckungsrichtung eine Fluidkanalanordnung erstreckt, die zum Kühlen von Wickelköpfen der E-Maschine dazu ausgebildet ist, Fluid in Richtung der Wickelköpfe zu führen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Statorvorrichtung zumindest ein Düsenelement aufweist, welches an wenigstens einem Statorblechpaketende des Statorblechpaketes fluidführend mit der Fluidkanalanordnung gekoppelt ist und welches zumindest eine zum Ausbilden eines Fluidstrahls zur Kühlung zumindest eines der Wickelköpfe geformte Düsenöffnung aufweist. Der Fluidstrahl kann vorzugsweise als Ölstrahl ausgebildet sein, es kann also mit anderen Worten Öl als Fluid durch die Statorvorrichtung geführt und zur Kühlung des zumindest einen Wickelkopfes herangezogen werden. Das Düsenelement gestattet eine erhöhte Gestaltungsfreiheit sowie eine einfache Herstellung der Fluidkanalanordnung, beispielsweise durch Trennverfahren wie Stanzen. Die gerichtete Führung des Fluides in Richtung des zumindest einen Wickelkopfes kann durch das Düsenelement erfolgen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein gezieltes Beaufschlagen von Wickelköpfen einer E-Maschine mit Fluid, insbesondere Öl, zu einer besonders wirksamen Kühlung beiträgt. Das zumindest eine Düsenelement kann an dem Statorblechpaketende also eine gezielte Führung des Fluids zum Zwecke der Kühlung des Wickelkopfes bewirken, wobei der Fluidstrahl anhand des Düsenelements allgemein an einer Stirnseite des Statorblechpaketes gezielt in Richtung des Wickelkopfes ausgerichtet sein kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Fluidkanalanordnung zumindest eine Sammelkanalanordnung auf, mittels welcher Fluid aus mehreren, in Umfangsrichtung des Statorblechpaketes nebeneinander angeordneten Fluidkanälen der Fluidkanalanordnung zu wenigstens einem Versorgungskanal der Fluidkanalanordnung führbar ist, in welchen das zumindest eine Düsenelement eingeführt ist. Dadurch kann das Fluid besonders gezielt aus den mehreren in Umfangsrichtung des Statorblechpaketes nebeneinander angeordneten Fluidkanälen zusammengeführt und dadurch eine große Menge des Fluids zu dem zumindest einen Wickelkopf gefördert werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung wird durch folgende Variante erzielt:
Die Fluidkanalanordnung kann Längserstreckungsfluidkanäle, beispielsweise voneinander verschiedene erste Längserstreckungsfluidkanäle und zweite Längserstreckungsfluidkanäle, aufweisen, welche durch jeweilige Durchgangsöffnungen in den einzelnen, hintereinander angeordneten Statorblechen gebildet sein können. Die Längserstreckungsfluidkanäle können in Radialerstreckungsfluidkanäle münden, welche sich in Radialerstreckungsrichtung der Statorvorrichtung erstrecken können. Denkbar ist, dass mehrere erste Längserstreckungsfluidkanäle der Fluidkanalanordnung, welche den in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Fluidkanälen entsprechen können, durch jeweilige in Radialerstreckungsrichtung nach außen orientierte und aufeinander zulaufende, insbesondere pfeilförmig aufeinander zulaufende, und miteinander verbundene Radialerstreckungsfluidkanäle, welche der Sammelkanalanordnung zugeordnet sein können, mit einem zweiten Längserstreckungsfluidkanal der Fluidkanalanordnung gekoppelt sind. Der zweite Längserstreckungsfluidkanal kann dem Versorgungskanal entsprechen und kann das Fluid in Richtung des Statorblechpaketendes führen. Das zumindest eine Düsenelement kann bereichsweise in den zweiten Längserstreckungsfluidkanal (Versorgungskanal) eingeführt sein. Um das Düsenelement aufwandsarm und verliersicher in der Fluidkanalanordnung, beispielsweise in dem zweiten Längserstreckungsfluidkanal, zu fixieren, kann das Düsenelement beispielsweise in die Fluidkanalanordnung eingeklebt oder eingepresst sein.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die nebeneinander angeordneten Fluidkanäle in Radialerstreckungsrichtung der Statorvorrichtung weiter innenliegend angeordnet als der wenigstens eine Versorgungskanal. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine verbesserte Kühlung beispielsweise im Bereich jeweiliger Statorzähne erzielt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das zumindest eine Düsenelement einen durch mehrere der Statorbleche durchgeführten Düsenelementkanalbereich auf, über welchen ein mit dem Düsenelementkanalbereich verbundener Düsenelementendbereich des zumindest einen Düsenelements mit Fluid aus der Fluidkanalanordnung versorgbar ist. Durch das Durchführen des Düsenelementkanalbereichs durch mehrere der Statorbleche kann der Düsenelementkanalbereich bereichsweise in das Statorblechpaket eingeführt sein. Dies gestattet eine besonders haltbare Verbindung zwischen dem zumindest einen Düsenelement und dem Statorblechpaket. Der Düsenelementkanalbereich kann an beispielsweise an die Fluidkanalanordnung angeformt sein, also zumindest bereichsweise einen Formschluss mit der Fluidkanalanordnung bilden. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenelementendbereich außerhalb des Statorblechpaketes angeordnet. Dadurch kann der Düsenelementendbereich aus dem Statorblechpaket herausragen, und stirnseitig an einem äußersten Statorblech des Statorblechpaketes aufliegen. Dies ermöglicht beispielsweise eine vereinfachte Ausrichtung bei der Montage des Düsenelements.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Düsenöffnung an dem Düsenelementendbereich angeordnet und mit dem Düsenelementkanalbereich fluidleitend verbunden. Dadurch wird eine Strahlausbreitung des Fluidstrahls weniger stark durch räumliche Gegebenheiten behindert und eine starke Umlenkung des Fluidstrahls anhand des Düsenelementendbereichs gestattet, sofern dies nötig ist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine besonders bedarfsgerechte Ausrichtung des Fluidstrahls.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung schließen jeweilige Mittelachsen der Düsenöffnung und des Düsenelementkanalbereiches einen Winkel miteinander ein. Dadurch kann der Fluidstrahl in dem entsprechenden Winkel aus der Düsenöffnung austreten und gerichtet auf den zu kühlenden Wickelkopf auftreffen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Düsenelementendbereich zumindest bereichsweise halbkugelförmig ausgebildet. Die ermöglicht einerseits eine gleichmäßige Anlage des Düsenelementendbereiches an dem Statorblechpaket und andererseits eine flexible Ausrichtung des Fluidstrahls.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine E-Maschine für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Statorvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die E-Maschine kann auch als elektrische Maschine bezeichnet werden und insbesondere als Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Eine derartige E-Maschine kann besonders wirksam gekühlt werden.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer E-Maschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer ebenfalls schematisch dargestellten E-Maschine, welche eine in Schnittdarstellung gezeigte Statorvorrichtung umfasst; und
Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht der Statorvorrichtung, welche mehrere Durchgangsöffnungen zeigt, die jeweils einen Teil jeweiliger nebeneinander angeordneter Fluidkanäle als erste Längserstreckungsfluidkanäle bilden, sowie miteinander verbundene Radialerstreckungsfluidkanäle, welche einer Sammelkanalanordnung zugeordnet sind;
Fig. 3 eine Detailansicht eines Düsenelements der Statorvorrichtung; und
Fig. 4 eine perspektivische Schnittdarstellung des in Fig. 3 gezeigten Düsenelements, durch dessen Düsenelementendbereich sich eine Düsenöffnung erstreckt.
Fig. 1 zeigt in abstrahierter Darstellung ein Kraftfahrzeug K, welches eine E-Maschine 100 aufweist. Die E-Maschine 100 kann auch als elektrische Maschine bezeichnet werden und dient vorliegend zum Antreiben des Kraftfahrzeugs K, also als elektrische Antriebsmaschine. Die E-Maschine 100 weist eine in Fig. 1 in schematischer Schnittdarstellung gezeigte Statorvorrichtung 10 auf. Weitere Komponenten der E-Maschine 100, wie beispielsweise ein Rotor sind vorliegend nicht weiter dargestellt.
Die Statorvorrichtung 10 umfasst eine Vielzahl an in Längserstreckungsrichtung L der Statorvorrichtung 100 aneinandergereihten Statorblechen 20, 22, 24, 26, 28, welche gemeinsam ein Statorblechpaket 30 bilden, und durch welche sich in der Längserstreckungsrichtung L sowie in Radialerstreckungsrichtung R der Statorvorrichtung 100 eine Fluidkanalanordnung 40 erstreckt, die zum Kühlen von Wickelköpfen 110 der E- Maschine 100 dazu ausgebildet ist, Fluid 12 in Form von Öl in Richtung der Wickelköpfe 110 zu führen. Die Längserstreckungsrichtung L und die Radialerstreckungsrichtung R sind in Fig. 1 durch jeweilige Pfeile verdeutlicht. Eine Umfangsrichtung U der Statorvorrichtung 100 ist vorliegend in Fig. 2 durch einen gebogenen Pfeil veranschaulicht.
Die Statorvorrichtung 10 weist mehrere, in Umfangsrichtung U verteilte Düsenelemente auf, von welchen exemplarisch und aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Düsenelement 60 gezeigt ist. Das Düsenelement 60 ist in Fig. 1 in Schnittdarstellung, in Fig. 3 in Perspektivansicht und in Fig. 4 in perspektivischer Schnittdarstellung gezeigt. Das Düsenelement 60 ist an einem Statorblechpaketende 32 des Statorblechpaketes 30 fluidführend mit der Fluidkanalanordnung 40 gekoppelt und weist zumindest eine zum Ausbilden eines Fluidstrahls 70 zur Kühlung zumindest eines der Wickelköpfe 110 geformte Düsenöffnung 62 auf. Eine zum Fördern des Fluids 12 durch die Fluidkanalanordnung 40 dienende Fluidpumpe der E-Maschine 100 ist vorliegend nicht weiter gezeigt.
Die Fluidkanalanordnung 40 weist eine Sammelkanalanordnung 42 auf, mittels welcher Fluid 12 aus mehreren, in Umfangsrichtung U des Statorblechpaketes 10 nebeneinander angeordneten, als erste Längserstreckungsfluidkanäle 50, 52, 54 ausgebildeten Fluidkanälen der Fluidkanalanordnung 40 zu einem Versorgungskanal 56 der Fluidkanalanordnung geführt werden kann. In dem auch als zweiter Längserstreckungsfluidkanal bezeichneten Versorgungskanal 56 ist das Düsenelement 60 bereichsweise eingeführt und dort beispielsweise durch Einpressen oder Kleben fixiert. Die Sammelkanalanordnung 42 umfasst vorliegend mehrere Radialerstreckungsfluidkanäle, von welchen aus Übersichtlichkeitsgründen in Fig. 2 lediglich drei pfeilförmig in Richtung des Versorgungskanals 56 zulaufende Radialerstreckungsfluidkanäle 44, 46, 48 gezeigt sind. Zu beachten ist, dass Fig. 2 die jeweiligen, die Radialerstreckungsfluidkanäle 44, 46, 48 im Zusammenbau des Statorblechpaketes 10 verdeckenden Statorbleche ausgeblendet sind, sodass die Radialerstreckungsfluidkanäle 44, 46, 48 in Fig. 2 sozusagen freigelegt sind. Eine bedarfsgerechte Kühlung der Wickelköpfe 110 kann beispielsweise erreicht werden, wenn - wie durch Zusammenschau von Fig. 1 und Fig. 2 erkennbar ist - drei erste Längserstreckungsfluidkanäle 50, 52, 54 über drei zusammenlaufende, insbesondere wie in Fig. 2 gezeigt pfeilförmig zusammenlaufende, Radialerstreckungsfluidkanäle 44, 46, 48 mit dem Versorgungskanal 56 verbunden sind, also beispielsweise allgemein immer drei der Längserstreckungsfluidkanäle der Fluidkanalanordnung 40 anhand dreier Radialerstreckungsfluidkanäle der Fluidkanalanordnung 40 zu einem der Versorgungskanäle der Fluidkanalanordnung 40 zusammengeführt sind.
Die in Umfangsrichtung U nebeneinander angeordneten ersten Längserstreckungsfluidkanäle 50, 52, 54 sind in Radialerstreckungsrichtung R der Statorvorrichtung 10 weiter innenliegend angeordnet als der Versorgungskanal 56, wie anhand von Fig. 1 erkennbar ist.
Das Düsenelement 60 weist einen durch mehrere der Statorbleche 20, 22, 24, 26, 28 durchgeführten Düsenelementkanalbereich 64 auf, überweichen ein mit dem Düsenelementkanalbereich 64 verbundener Düsenelementendbereich 66 des Düsenelements 60 mit Fluid 12 aus der Fluidkanalanordnung 40 versorgbar ist, wie in Fig. 1 erkennbar ist. Der halbkugelförmig ausgebildete Düsenelementendbereich 66 ist außerhalb des Statorblechpaketes 30 angeordnet und liegt auf einer Stirnseite 34 des Statorblechpaketes 30 am Statorblechpaketende 32 auf. Die Düsenöffnung 62 ist an dem Düsenelementendbereich 66 angeordnet und mit dem Düsenelementkanalbereich 64 fluidleitend verbunden.
Jeweilige Mittelachsen 63, 65 der Düsenöffnung 62 und des Düsenelementkanalbereiches 64 schließen einen Winkel a miteinander ein. Die Mittelachse 63 ist dabei der Düsenöffnung 62 und die weitere Mittelachse 65 dem Düsenelementkanalbereich 64 zugeordnet.
Bezugszeichenliste
10 Statorvorrichtung
12 Fluid
20 Statorblech
22 Statorblech
24 Statorblech
26 Statorblech
28 Statorblech
30 Statorblechpaket
32 Statorblechpaketende
34 Stirnseite
40 Fluidkanalanordnung
42 Sammelkanalanordnung
44 Radialerstreckungsfluidkanal
46 Radialerstreckungsfluidkanal
48 Radialerstreckungsfluidkanal
50 erster Längserstreckungsfluidkanal
52 erster Längserstreckungsfluidkanal
54 erster Längserstreckungsfluidkanal
56 Versorgungskanal
60 Düsenelement
62 Düsenöffnung
63 Mittelachse
64 Düsenelementkanalbereich
65 Mittelachse
66 Düsenelementendbereich
70 Fluidstrahl
100 E-Maschine
110 Wickelkopf
K Kraftfahrzeug
L Längserstreckungsrichtung
R Radialerstreckungsrichtung
U Umfangsrichtung a Winkel

Claims

Ansprüche
1. Statorvorrichtung (10) für eine zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs (K) ausgebildete E-Maschine (100), umfassend eine Vielzahl an in Längserstreckungsrichtung (L) der Statorvorrichtung (100) aneinandergereihten Statorblechen (20, 22, 24, 26, 28), welche gemeinsam ein Statorblechpaket (30) bilden, und durch welche sich in der Längserstreckungsrichtung (L) eine Fluidkanalanordnung (40) erstreckt, die zum Kühlen von Wickelköpfen (110) der E-Maschine (100) dazu ausgebildet ist, Fluid (12) in Richtung der Wickelköpfe (110) zu führen, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorvorrichtung (10) zumindest ein Düsenelement (60) aufweist, welches an wenigstens einem Statorblechpaketende (32) des Statorblechpaketes (30) fluidführend mit der Fluidkanalanordnung (40) gekoppelt ist und welches zumindest eine zum Ausbilden eines Fluidstrahls (70) zur Kühlung zumindest eines der Wickelköpfe (110) geformte Düsenöffnung (62) aufweist.
2. Statorvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkanalanordnung (40) zumindest eine Sammelkanalanordnung (42) aufweist, mittels welcher Fluid (12) aus mehreren, in Umfangsrichtung (U) des Statorblechpaketes (10) nebeneinander angeordneten Fluidkanälen (50, 52, 54) der Fluidkanalanordnung (40) zu wenigstens einem Versorgungskanal (56) der Fluidkanalanordnung führbar ist, in welchen das zumindest eine Düsenelement eingeführt ist.
3. Statorvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Fluidkanäle (50, 52, 54) in Radialerstreckungsrichtung (R) der Statorvorrichtung (10) weiter innenliegend angeordnet sind als der wenigstens eine Versorgungskanal (56).
4. Statorvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Düsenelement (60) einen durch mehrere der Statorbleche (20, 22, 24, 26, 28) durchgeführten Düsenelementkanalbereich (64) aufweist, über welchen ein mit dem Düsenelementkanalbereich (64) verbundener Düsenelementendbereich (66) des zumindest einen Düsenelements (60) mit Fluid (12) aus der Fluidkanalanordnung (40) versorgbar ist.
5. Statorvorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenelementendbereich (66) außerhalb des Statorblechpaketes (30) angeordnet ist.
6. Statorvorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenöffnung (62) an dem Düsenelementendbereich (66) angeordnet und mit dem Düsenelementkanalbereich (64) fluidleitend verbunden ist.
7. Statorvorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Mittelachsen (63, 65) der Düsenöffnung (62) und des
Düsenelementkanalbereiches (64) einen Winkel (a) miteinander einschließen.
8. Statorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenelementendbereich (66) zumindest bereichsweise halbkugelförmig ausgebildet ist.
9. E-Maschine (100) für ein Kraftfahrzeug (K), mit zumindest einer Statorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Kraftfahrzeug (K) mit wenigstens einer E-Maschine (100) nach Anspruch 9.
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