WO2020126075A1 - Elektromotor mit einem statorgehäuseteil - Google Patents

Elektromotor mit einem statorgehäuseteil Download PDF

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WO2020126075A1
WO2020126075A1 PCT/EP2019/025433 EP2019025433W WO2020126075A1 WO 2020126075 A1 WO2020126075 A1 WO 2020126075A1 EP 2019025433 W EP2019025433 W EP 2019025433W WO 2020126075 A1 WO2020126075 A1 WO 2020126075A1
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WO
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groove
housing part
stator housing
electric motor
channel
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PCT/EP2019/025433
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander PARTHEYMÜLLER
Original Assignee
Sew-Eurodrive Gmbh & 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.)
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • H02K9/16—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the cooling medium circulates through ducts or tubes within the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings 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

Definitions

  • stator housing part is made from a continuous casting profile part, in particular aluminum continuous casting profile part, the continuous casting profile part having axially continuous, spaced-apart channels, in particular being axially arranged in a center in the stator housing part
  • stator housing part in particular in its first axial end region, having a first groove which is open in the axial direction and in particular is introduced into a first axial end face of the stator housing part and which has at least a first channel and a second channel connects in the circumferential direction
  • stator housing part in particular in its second axial end region, a second, open against the axial direction, in particular in a second axial end face of the Has introduced stator housing part, groove which connects at least the second channel with a third channel in the circumferential direction.
  • stator housing part can be produced easily and without effort. Because a continuous cast profile part can be used, in which recesses for the formation of channels and a central cylindrical recess can be provided, in which the laminated core with stator winding can be received.
  • the continuous cast profile part only has to be cut off at both axial ends, an axially protruding centering collar cutting
  • Both grooves preferably do not run completely around in the circumferential direction, but each connect channels of the continuous cast profile part.
  • a flat gasket is placed on the front, which thus covers the groove.
  • an O-ring is received in a circumferential ring groove which is open radially outwards. The O-ring accommodated in the ring groove seals against the bearing flange
  • a laminated core is included in the stator housing part
  • Stator housing part is connected.
  • the advantage here is that the stator packet and thus the stator winding can be heated by means of the stator housing part through which a cooling medium flows.
  • Stator housing part and the second groove arranged on the second end face of the stator housing part.
  • the radial distance areas covered by the channels overlap one another or are the same, in particular the smallest radial distance of each of the channels being identical.
  • the advantage here is that the first and the second groove can be arranged at a constant radial distance, that is, they can be designed as annular grooves extending in the circumferential direction.
  • the first groove is formed from two or more groove regions, the groove regions being spaced apart from one another in the circumferential direction, in particular wherein the second groove is formed from a number of groove regions which is reduced by one compared to the number of the first groove forming groove areas.
  • the advantage here is that a respective group of channels can be connected by means of the respective groove area and thus a meandering flow through the stator housing part can be effected.
  • the groove is designed as a single or multiple interrupted ring groove, in particular as an annular groove open everywhere along the groove in the axial direction, in particular wherein the ring axis of the ring groove is coaxial with the axial direction of the electric motor.
  • Machining tool in particular turning tool or milling tool, is simply or repeatedly moved axially into or pulled out of the continuous casting when machining the annular groove.
  • the number of groove areas is determined during manufacture by the number of axial movements.
  • a first groove area of the first groove connects the first channel to the second channel and a second groove area of the first groove connects a third channel to a fourth channel, a first groove area of the second groove connecting the second channel to the third channel and the second groove area of the second groove connects the fourth channel to another channel.
  • a connection for coolant, in particular water is attached to the stator housing part, which opens into the first channel, in particular wherein another connection for coolant, in particular water, is attached to the stator housing part, which opens into a channel spaced from the first.
  • an inlet must be attached to a first of the channels and an outlet for the cooling medium, in particular water, to another.
  • a centering collar protrudes axially on the stator housing part, which is arranged radially inside the groove.
  • the radial distance here always refers to the distance to the axis of rotation of the rotor.
  • the stator housing part has a flat cutting surface radially outside the centering collar on both end faces, the normal direction of which is aligned parallel to the axial direction, in particular wherein the cutting surface delimits the groove, the channels and the stator housing part in the axial direction or opposite to the axial direction.
  • the advantage here is that the annular groove can be introduced in a simple manner.
  • the flat surface can be used as a contact surface for a flat gasket.
  • the respective bearing flange has an annular groove, which in the circumferential direction preferably completely encircles the centering collar, in particular an uninterrupted annular groove.
  • the centering collar is completely circumferential, in particular continuously, in the circumferential direction.
  • stator housing part has a discrete one
  • Rotational symmetry in particular with a 90 ° angle of rotation, with the axis of symmetry being the axis of rotation of the rotor of the electric motor.
  • the advantage here is that a particularly simple production is possible.
  • the respective groove is covered by a respective flat seal which is arranged between the stator housing part and a respective bearing flange, the respective bearing flange, in particular by means of respective screws, to the
  • Stator housing part is pressed, in particular wherein the flat seal is arranged radially outside the centering collar. in particular where a seal is arranged on the centering collar projecting axially from the continuous casting profile part and seals off towards the bearing flange.
  • Flat gasket is sealed to the outside and is sealed inwards by means of the O-ring between the stator housing part and the bearing flange. the flat seal at a first axial position between the bearing flange and
  • Stator housing part is arranged, the flat seal at a second axial position between the bearing flange and
  • Stator housing part is arranged, wherein the first axial position is arranged closer to the channels than the second axial position, in particular wherein the radial distance area covered by the flat seal is arranged radially outside the radial distance area covered by the seal. It is advantageous that the flat seal seals against the external environment and seals against the preferably grease-lubricated or oil-lubricated bearing of the rotor accommodated in the bearing flange.
  • FIG. 3 shows a cross section through a partial area of the motor.
  • the electric motor has a stator housing part 1 made from a continuous cast part.
  • a laminated core with a stator winding 30 is provided in the stator housing part 1.
  • the rotor of the electric motor is rotatably supported by bearings which are accommodated in flange parts 3 and 4, that is to say bearing flanges.
  • the flange parts 3 and 4 are connected to the stator housing part 1 by means of screws.
  • the stator housing part 1 is arranged axially between the two flange parts (3, 4).
  • the stator housing part 1 has axially continuous channels 33 which are separated and spaced apart in the circumferential direction and which are used for the passage of the coolant.
  • the stator housing part 1 is shaped as an inner cylinder toward the laminated core with stator winding. Radially outside the inner cylinder, the channels 33 are arranged, which at
  • Continuous casting can be produced without special effort and in a material-saving manner.
  • a centering collar 20 is machined out of the continuous cast profile part, in particular by means of turning.
  • the centering collar 20 thus protrudes axially on both sides.
  • a groove 32 extending in the circumferential direction and axially projecting into the continuous casting profile part is introduced, which is arranged radially outside the centering collar 20 and is thus covered by this flat seal 21 after a flat seal 21 has been placed on the axial end face of the continuous casting profile part.
  • the groove 32 thus enables coolant, in particular water, to pass from a first of the channels 33 to a second of the channels 33. Because the channels 33 extend in the axial direction, the groove 32, however, extends in the circumferential direction.
  • Such a groove 32 is also on the second axial side of the continuous casting profile part
  • the groove 32 is not completely circumferential in the circumferential direction in the first axial end region. All channels 33 which open into the groove are thus connected by means of the groove 32 for coolant exchange. In other words, the groove 32 is simply contiguous in the circumferential direction, in particular thus continuously or in one piece.
  • This groove 32 is thus composed of a plurality of groove areas spaced apart from one another.
  • the coolant flowing in via the connection 2 arranged on the stator housing part 1 and flowing radially through the housing surface up to a channel for coolant, in particular water can be passed from this channel to the connected groove area 32 as a distributor and from this groove area 32, which acts as a distributor into another channel, from which the coolant then flows into the other groove 32 on the side axially facing away from the groove area 32 and from there through a further connection to the outside.
  • Terminal board is arranged so that supply lines can be electrically connected.
  • an O-ring 31 is inserted into a completely circumferential annular groove in the stator housing part 1.
  • the same sealing arrangement is formed axially on both sides, formed from O-ring 31 and flat seal 21.
  • each of the grooves 32 is subdivided into a plurality of groove regions, so that a meandering flow through the stator housing part 1 is made possible.
  • the first groove 32 that is to say the groove 32 arranged in the first axial end region, is composed of N groove regions, where N is a natural number.
  • the other groove 32 that is to say the groove 32 arranged in the other axial end region, is composed of N + 1 groove regions.
  • stator winding in particular stator winding accommodated in the laminated core

Landscapes

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

Abstract

Elektromotor mit einem Statorgehäuseteil, wobei das Statorgehäuseteil aus einem Stranggussprofilteil, insbesondere Aluminium-Stranggussprofilteil, gefertigt ist, wobei das Stranggussprofilteil axial durchgehende, voneinander beabstandete Kanäle aufweist, wobei das Statorgehäuseteil, insbesondere in seinem ersten axialen Endbereich, eine erste, in axialer Richtung offene, insbesondere in eine erste axiale Stirnseite des Statorgehäuseteils eingebrachte, Nut aufweist, welche zumindest einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal in Umfangsrichtung verbindet, wobei das Statorgehäuseteil, insbesondere in seinem zweiten axialen Endbereich, eine zweite, entgegen der axialen Richtung offene, insbesondere in eine zweite axiale Stirnseite des Statorgehäuseteils eingebrachte, Nut aufweist, welche zumindest den zweiten Kanal mit einem dritten Kanal in Umfangsrichtung verbindet.

Description

Elektromotor mit einem Statorgehäuseteil
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einem Statorgehäuseteil.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Elektromotor einen relativ zu einem Statorgehäuseteil drehbar gelagerten Rotor aufweist. Dabei nimmt das Statorgehäuseteil ein Blechpaket mit einer Statorwicklung auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen wassergekühlten Elektromotor kostengünstig und in hoher Schutzart herstellbar zu machen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Elektromotor nach den in Anspruch 1
angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Elektromotor mit einem Statorgehäuseteil sind, dass das Statorgehäuseteil aus einem Stranggussprofilteil, insbesondere Aluminium- Stranggussprofilteil, gefertigt ist, wobei das Stranggussprofilteil axial durchgehende, voneinander beabstandete Kanäle aufweist, insbesondere wobei in einer mittig in dem Statorgehäuseteil angeordneten axial
durchgehenden Ausnehmung ein Blechpaket mit Statorwicklung angeordnet ist, wobei das Statorgehäuseteil, insbesondere in seinem ersten axialen Endbereich, eine erste, in axialer Richtung offene, insbesondere in eine erste axiale Stirnseite des Statorgehäuseteils eingebrachte, Nut aufweist, welche zumindest einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal in Umfangsrichtung verbindet, wobei das Statorgehäuseteil, insbesondere in seinem zweiten axialen Endbereich, eine zweite, entgegen der axialen Richtung offene, insbesondere in eine zweite axiale Stirnseite des Statorgehäuseteils eingebrachte, Nut aufweist, welche zumindest den zweiten Kanal mit einem dritten Kanal in Umfangsrichtung verbindet.
Von Vorteil ist dabei, dass die Erfindung ermöglicht, einen wassergekühlten Elektromotor kostengünstig und in hoher Schutzart herstellbar zu machen. Dabei ist das Statorgehäuseteil einfach und ohne Aufwand herstellbar. Denn es ist ein Stranggussprofilteil verwendbar, in welchem Ausnehmungen zur Bildung von Kanälen und eine mittige zylindrische Ausnehmung vorsehbar sind, in welcher das Blechpaket mit Statorwicklung aufnehmbar ist.
Somit muss zur Herstellung des Statorgehäuseteils das Stranggussprofilteil nur an beiden axialen Enden abgeschnitten, ein axial hervorstehender Zentrierbund spanend
herausgearbeitet werden und danach eine Nut von axialer Richtung herkommend in die erste Stirnseite und eine weitere Nut von der entgegengesetzten Richtung herkommend in die andere Stirnseite des Stranggussprofilteils eingebracht werden.
Beide Nuten laufen in Umfangsrichtung vorzugsweise nicht vollständig um, verbinden aber jeweils Kanäle des Stranggussprofilteils. Auf die Stirnseite wird eine Flachdichtung aufgelegt, welche somit die Nut abdeckt. An dem axial hervorragenden Zentrierbund ist ein O-Ring in einer umlaufenden Ringnut aufgenommen, welche nach radial außen geöffnet ist. Der in der Ringnut aufgenommene O-Ring dichtet zum Lagerflansch hin ab
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im Statorgehäuseteil ein Blechpaket mit
Statorwicklung aufgenommen, wobei ein Rotor des Elektromotors mittels zumindest eines Lagers drehgelagert ist, wobei das Lager in einem Lagerflansch aufgenommen ist, welcher mittels Schrauben mit dem
Statorgehäuseteil verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Statorpaket und somit die Statorwicklung mittels des von einem Kühlmedium durchströmten Statorgehäuseteil entwärmbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Statorgehäuseteil eine zylindrische
Innenoberfläche auf, welche dem Blechpaket zugewandt ist und/oder an welchem das Blechpaket anliegt. Von Vorteil ist dabei, dass eine Formgebung für das Blechpaket mit Statorwicklung bewirkt ist. Das Blechpaket ist durch die zylindrische Innenoberfläche nach radial außen begrenzt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der von der ersten Nut in Umfangsrichtung überdeckte
Umfangswinkelbereich kleiner als 360°
und
der von der zweiten Nut in Umfangsrichtung überdeckte Umfangswinkelbereich ist kleiner als 360° ist. Von Vorteil ist dabei, dass Kanäle miteinander mittels der ersten beziehungsweise zweiten Nut verbindbar sind. Dabei ist die erste Nut auf der ersten Stirnseite des
Statorgehäuseteils und die zweite Nut auf der zweiten Stirnseite des Statorgehäuseteils angeordnet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überlappen die jeweils von den Kanälen überdeckten Radialabstandsbereiche einander oder sind einander gleich, insbesondere wobei der kleinste Radialabstand jedes der Kanäle identisch ist. Von Vorteil ist dabei, dass die erste und die zweite Nut auf konstantem Radialabstand anordenbar sind, also als sich in Umfangsrichtung erstreckende Ringnuten ausführbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Nut aus zwei oder mehr Nutbereichen gebildet, wobei die Nutbereiche in Umfangsrichtung jeweils voneinander beabstandet sind, insbesondere wobei die zweite Nut aus einer Anzahl von Nutbereichen gebildet ist, welche um Eins verringert ist gegenüber der Anzahl der die erste Nut bildenden Nutbereichen. Von Vorteil ist dabei, dass mittels des jeweiligen Nutbereichs eine jeweilige Gruppe von Kanälen verbindbar ist und somit ein mäanderförmiges Durchströmen des Statorgehäuseteils bewirkbar ist. Dafür ist vorteilhaft, wenn der von einem ersten Nutbereich auf der ersten Stirnseite des Statorgehäuseteils einen Umfangswinkelbereich überdeckt, welcher mit dem von einem ersten Nutbereich auf der zweiten Stirnseite des Statorgehäuseteils überdeckten
Umfangswinkelbereich überlappt und mit einem zweiten Nutbereich auf der zweiten Stirnseite des Statorgehäuseteils überdeckten Umfangswinkelbereich. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Nut als einfache oder mehrfach unterbrochene Ringnut ausgeführt, insbesondere als entlang der Nut überall in axialer Richtung offene Ringnut ausgeführt, insbesondere wobei die Ringachse der Ringnut koaxial zur axialen Richtung des Elektromotors ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Kühlmedium-bezogene Verschaltung der Kanäle
miteinander beim Herstellen der Ringnut dadurch bewirkbar ist, dass das
Bearbeitungswerkzeug, insbesondere Drehwerkzeug oder Fräswerkzeug, beim spanenden Herstellen der Ringnut einfach oder mehrfach axial ins Stranggussteil hineinbewegt oder herausgezogen wird. Somit ist kein zusätzlicher Zeitaufwand zum Herstellen der Nutbereiche im Vergleich zu einer ununterbrochenen Nut erforderlich. Die Anzahl der Nutbereiche wird beim Herstellen durch die Anzahl der axialen Verfahrbewegungen bestimmt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verbindet ein erster Nutbereich der ersten Nut den ersten Kanal mit dem zweiten Kanal und ein zweiter Nutbereich der ersten Nut einen dritten Kanal mit einem vierten Kanal verbindet, wobei ein erster Nutbereich der zweiten Nut den zweiten Kanal mit dem dritten Kanal verbindet und der zweite Nutbereich der zweiten Nut den vierten Kanal mit einem weiteren Kanal verbindet. Von Vorteil ist dabei, dass eine mäanderförmige Durchströmung des
Statorgehäuseteils bewirkbar ist und somit eine möglichst gleichmäßige und effektive
Entwärmung des Blechpaketes mit Statorwicklung.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Statorgehäuseteil ein Anschluss für Kühlmittel, insbesondere Wasser, angebracht ist, welcher in den ersten Kanal mündet, insbesondere wobei am Statorgehäuseteil ein weiterer Anschluss für Kühlmittel, insbesondere Wasser, angebracht ist, welcher in einen vom ersten beabstandeten Kanal mündet. Von Vorteil ist dabei, dass wegen der Herstellung durch Strangguss kein besonderer Aufwand zum Herstellen der Kanäle notwendig ist. Es ist mittels der Kanäle sogar Masse einsparbar.
Allerdings muss an einen ersten der Kanäle ein Zulauf angebracht werden und an einen anderen ein Ablauf für das Kühlmedium, insbesondere Wasser. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung steht am Statorgehäuseteil ein Zentrierbund axial hervor, welcher radial innerhalb der Nut angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Lagerflansch an der Zentriernut ausrichtbar ist und somit die Achse des Rotors des Elektromotors koaxial zur Zylinderachse der zylindrischen Innenoberfläche ausgerichtet ist.
Der Radialabstand bezieht sich hier immer auf den Abstand zur Drehachse des Rotors.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Statorgehäuseteil radial außerhalb des Zentrierbundes an beiden Stirnseiten eine ebene Schnittfläche auf, deren Normalenrichtung parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist, insbesondere wobei die Schnittfläche die Nut, die Kanäle und das Statorgehäuseteil in axialer Richtung beziehungsweise entgegengesetzt zur axialen Richtung begrenzt. Von Vorteil ist dabei, dass die Ringnut in einfacher Weise einbringbar ist. Außerdem ist die ebene Fläche als Auflagefläche für eine Flachdichtung verwendbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der jeweilige Lagerflansch eine den Zentrierbund aufnehmende in Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig umlaufende, insbesondere ununterbrochene, Ringnut auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine präzise Zentrierung und Ausrichtung des Lagerflansches zum Statorgehäuseteil erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Zentrierbund in Umfangsrichtung vollständig umlaufend, insbesondere ununterbrochen, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass eine präzise Zentrierung und Ausrichtung des Lagerflansches zum Statorgehäuseteil erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Statorgehäuseteil eine diskrete
Rotationssymmetrie, insbesondere mit 90° Drehwinkel, auf, wobei die Symmetrieachse die Drehachse des Rotors des Elektromotors ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine besonders einfache Herstellung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die jeweilige Nut von einer jeweiligen Flachdichtung abgedeckt, welche zwischen dem Statorgehäuseteil und einem jeweiligen Lagerflansch angeordnet ist, wobei der jeweilige Lagerflansch, insbesondere mittels jeweiliger Schrauben, an das
Statorgehäuseteil angedrückt ist, insbesondere wobei die Flachdichtung radial außerhalb des Zentrierbundes angeordnet ist. insbesondere wobei eine Dichtung am axial aus dem Stranggussprofilteil hervorragenden Zentrierbund angeordnet und zum Lagerflansch hin abdichtet. Von Vorteil ist dabei, dass mittels der zwischen dem Stranggussprofilteil und dem Lagerflansch angeordneten
Flachdichtung nach außen hin abgedichtet wird und mittels des Ö-Rings zwischen dem Statorgehäuseteil und dem Lagerflansch nach innen abgedichtet wird. die Flachdichtung an einer ersten axialen Position zwischen Lagerflansch und
Statorgehäuseteil angeordnet ist, die Flachdichtung an einer zweiten axialen Position zwischen Lagerflansch und
Statorgehäuseteil angeordnet ist, wobei die erste axiale Position näher zu den Kanälen angeordnet ist als die zweite axiale Position, insbesondere wobei der von der Flachdichtung überdeckte Radialabstandsbereich radial außerhalb dem von der Dichtung überdeckten Radialabstandsbereich angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Flachdichtung zur äußeren Umgebung hin abdichtet und die Dichtung nach zum im Lagerflansch aufgenommenen vorzugsweise fettgeschmierten oder ölgeschmierten Lager des Rotors hin abdichtet.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen
Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Elektromotor in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 2 ist der Elektromotor in Explosionsdarstellung gezeigt.
In der Figur 3 ist ein Querschnitt durch einen Teilbereich des Motors gezeigt.
In der Figur 4 ist eine Draufsicht auf das Statorgehäuseteil 1 des Elektromotors dargestellt.
Wie in den Figuren dargestellt, weist der Elektromotor ein aus einem Stranggussprofilteil hergestelltes Statorgehäuseteil 1 auf.
Im Statorgehäuseteil 1 ist ein Blechpaket mit einer Statorwicklung 30 vorgesehen.
Der Rotor des Elektromotors ist über Lager drehbar gelagert, welche in Flanschteilen 3 und 4, also Lagerflanschen, aufgenommen sind.
Die Flanschteil 3 und 4 sind mit dem Statorgehäuseteil 1 mittels Schrauben verbunden. Dabei ist das Statorgehäuseteil 1 axial zwischen den beiden Flanschteilen (3, 4) angeordnet.
Das Statorgehäuseteil 1 weist axial durchgehende, in Umfangsrichtung voneinander separiert und beabstandete Kanäle 33 auf, die zur Durchleitung des Kühlmittels genutzt werden.
Zum Blechpaket mit Statorwicklung hin ist das Statorgehäuseteil 1 als Innenzylinder geformt. Radial außerhalb des Innenzylinders sind die Kanäle 33 angeordnet, welche beim
Stranggießen ohne besonderen Aufwand und materialsparend fertigbar sind.
Am axialen Endbereich wird aus dem Stranggussprofilteil ein Zentrierbund 20 spanend, insbesondere mittels Drehbearbeitung, herausgearbeitet. Somit ragt der Zentrierbund 20 axial beidseitig hervor. Danach wird eine in Umfangsrichtung verlaufende, axial ins Stranggussprofilteil hineinragende Nut 32 eingebracht, die radial außerhalb des Zentrierbundes 20 angeordnet ist und somit nach Auflegen einer Flachdichtung 21 auf die axiale Stirnseite des Stranggussprofilteils von dieser Flachdichtung 21 abgedeckt wird.
Die Nut 32 ermöglicht somit, dass Kühlmittel, insbesondere Wasser, von einem ersten der Kanäle 33 zu einem zweiten der Kanäle 33 gelangt. Denn die Kanäle 33 erstrecken sich in axialer Richtung, die Nut 32 hingegen erstreckt sich in Umfangsrichtung.
Auch auf der zweiten axialen Seite des Stranggussprofilteils ist eine solche Nut 32
eingebracht.
Die Nut 32 ist im ersten axialen Endbereich nicht vollständig umlaufend in Umfangsrichtung ausgeführt. Alle Kanäle 33, welche in die Nut münden, sind somit mittels der Nut 32 zum Kühlmittelaustausch verbunden. Anders ausgedrückt, ist die Nut 32 in Umfangsrichtung einfach zusammenhängend, insbesondere also ununterbrochen oder einstückig, ausgeführt.
Die Nut 32 am zweiten axialen Endbereich des Stranggussprofilteils ist jedoch in
Umfangsrichtung einfach oder mehrfach unterbrochen ausgeführt. Diese Nut 32 ist somit aus mehreren voneinander beabstandeten Nutberiechen zusammengesetzt.
Auf diese Weise ist das über den am Statorgehäuseteil 1 angeordneten, radial durch die Gehäuseoberfläche bis zu einem Kanal durchgehenden Anschluss 2 für Kühlmittel einströmende Kühlmittel, insbesondere Wasser, von diesem Kanal zu dem verbundenen Nutbereich 32 als Verteiler durchleitbar und von diesem als Verteiler fungierenden Nutbereich 32 in einen anderen Kanal hinein, von dem das Kühlmittel dann auf der von dem Nutbereich 32 axial abgewandten Seite in die andere Nut 32 einströmt und von dort durch einen weiteren Anschluss nach außen.
Auf diese Weise ist durch den oder die in einem ersten Umfangswinkelbereich angeordnete Kanäle 33 ein Durchströmen in axialer Richtung ermöglicht und durch in einem anderen Umfangswinkelbereich angeordnete Kanäle 33 ein Durchströmen entgegen der axialen Richtung. Die Enden der Statorwicklung sind in den Anschlusskasten 5 geführt, in welchem ein
Klemmenbrett angeordnet ist, so dass Versorgungsleitungen elektrisch verbindbar sind.
Beim Anschrauben des ersten Flanschteils 3, insbesondere Lagerflansch, wird die
Flachdichtung 21 an das Statorgehäuseteil 1 angedrückt und somit der Bereich des
Kühlmittels zur äußeren Umgebung hin abgedichtet.
Zur Abdichtung nach innen, also auch zum Statorinnenraum hin, ist ein O-Ring 31 in eine vollständig umlaufende Ringnut des Statorgehäuseteils 1 eingelegt.
Axial beidseitig ist dieselbe Dichtungsanordnung, gebildet aus O-Ring 31 und Flachdichtung 21 ausgeführt.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird jede der Nuten 32 in mehrere Nutbereiche unterteilt, so dass ein mäandrierendes Durchströmen des Statorgehäuseteils 1 ermöglicht ist. Insbesondere wird die erste Nut 32, also die im ersten axialen Endbereich angeordnete Nut 32 aus N Nutbereichen zusammengesetzt, wobei N eine natürliche Zahl ist. Dann wird die andere Nut 32, also die im anderen axialen Endbereich angeordnete Nut 32 aus N + 1 Nutbereichen zusammengesetzt.
Bezugszeichenliste
1 Statorgehäuseteil
2 Anschluss für Kühlmedium, insbesondere Kühlwasser
3 erstes Flanschteil, insbesondere Lagerflansch
4 erstes Flanschteil, insbesondere Lagerflansch
5 Anschlusskasten
20 Zentrierbund
21 Flachdichtung
30 Statorwicklung, insbesondere im Blechpaket aufgenommene Statorwicklung
31 O-Ring
32 Nut
33 Kanal

Claims

Patentansprüche:
1. Elektromotor mit einem Statorgehäuseteil, wobei das Statorgehäuseteil aus einem Stranggussprofilteil, insbesondere Aluminium- Stranggussprofilteil, gefertigt ist, wobei das Stranggussprofilteil axial durchgehende, voneinander beabstandete Kanäle (33) aufweist, insbesondere wobei in einer mittig in dem Statorgehäuseteil angeordneten axial
durchgehenden Ausnehmung ein Blechpaket mit Statorwicklung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuseteil, insbesondere in seinem ersten axialen Endbereich, eine erste, in axialer Richtung offene, insbesondere in eine erste axiale Stirnseite des Statorgehäuseteils eingebrachte, Nut aufweist, welche zumindest einen ersten Kanal und einen zweiten Kanal in Umfangsrichtung verbindet, wobei das Statorgehäuseteil, insbesondere in seinem zweiten axialen Endbereich, eine zweite, entgegen der axialen Richtung offene, insbesondere in eine zweite axiale Stirnseite des Statorgehäuseteils eingebrachte, Nut aufweist, welche zumindest den zweiten Kanal mit einem dritten Kanal in Umfangsrichtung verbindet.
2. Elektromotor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Statorgehäuseteil ein Blechpaket mit Statorwicklung aufgenommen ist, wobei ein Rotor des Elektromotors mittels zumindest eines Lagers drehgelagert ist, wobei das Lager in einem Lagerflansch aufgenommen ist, welcher mittels Schrauben mit dem
Statorgehäuseteil verbunden ist, insbesondere wobei die Statorwicklung im Blechpaket aufgenommen ist.
3. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Statorgehäuseteil eine zylindrische Innenoberfläche aufweist, welche dem Blechpaket mit Statorwicklung zugewandt ist und/oder an welcher das Blechpaket anliegt.
4. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der von der ersten Nut in Umfangsrichtung überdeckte Umfangswinkelbereich kleiner als 360° ist und dass der von der zweiten Nut in Umfangsrichtung überdeckte Umfangswinkelbereich kleiner als 360° ist.
5. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweils von den Kanälen überdeckten Radialabstandsbereiche einander überlappen oder gleichen, insbesondere wobei der kleinste Radialabstand jedes der Kanäle (33) identisch ist.
6. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Nut aus zwei oder mehr Nutbereichen gebildet ist, wobei die Nutbereiche in Umfangsrichtung jeweils voneinander beabstandet sind, insbesondere wobei die zweite Nut aus einer Anzahl von Nutbereichen gebildet ist, welche um Eins verringert ist gegenüber der Anzahl der die erste Nut bildenden Nutbereichen.
7. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nut als einfache oder mehrfach unterbrochene Ringnut ausgeführt ist, insbesondere als entlang der Nut überall in axialer Richtung offene Ringnut ausgeführt ist, insbesondere wobei die Ringachse der Ringnut koaxial zur axialen Richtung des Elektromotors ist.
8. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Nutbereich der ersten Nut den ersten Kanal mit dem zweiten Kanal verbindet und ein zweiter Nutbereich der ersten Nut einen dritten Kanal mit einem vierten Kanal verbindet, wobei ein erster Nutbereich der zweiten Nut den zweiten Kanal mit dem dritten Kanal verbindet und der zweite Nutbereich der zweiten Nut den vierten Kanal mit einem weiteren Kanal verbindet.
9. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Statorgehäuseteil ein Anschluss für Kühlmittel, insbesondere Wasser, angebracht ist, welcher in den ersten Kanal mündet, insbesondere wobei am Statorgehäuseteil ein weiterer Anschluss für Kühlmittel, insbesondere Wasser, angebracht ist, welcher in einen vom ersten beabstandeten Kanal mündet.
10. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Statorgehäuseteil ein Zentrierbund axial hervorsteht, welcher radial innerhalb der Nut angeordnet ist.
1 1. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Statorgehäuseteil radial außerhalb des Zentrierbundes an beiden Stirnseiten eine ebene Schnittfläche aufweist, deren Normalenrichtung parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist, insbesondere wobei die Schnittfläche die Nut, die Kanäle (33) und das Statorgehäuseteil in axialer Richtung beziehungsweise entgegengesetzt zur axialen Richtung begrenzt.
12. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der jeweilige Lagerflansch eine den Zentrierbund aufnehmende in Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig umlaufende, insbesondere ununterbrochene, Ringnut aufweist und/oder dass der Zentrierbund in Umfangsrichtung vollständig umlaufend, insbesondere ununterbrochen, ausgeführt ist.
13. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Statorgehäuseteil eine diskrete Rotationssymmetrie, insbesondere mit 90° Drehwinkel, aufweist, wobei die Symmetrieachse die Drehachse des Rotors des Elektromotors ist.
14. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweilige Nut von einer jeweiligen Flachdichtung abgedeckt ist, welche zwischen dem Statorgehäuseteil und einem jeweiligen Lagerflansch angeordnet ist, wobei der jeweilige Lagerflansch insbesondere mittels jeweiliger Schrauben an das Statorgehäuseteil angedrückt ist, insbesondere wobei die Flachdichtung radial außerhalb des Zentrierbundes angeordnet ist. insbesondere wobei eine Dichtung am axial aus dem Stranggussprofilteil hervorragenden Zentrierbund angeordnet und zum Lagerflansch hin abdichtet.
15. Elektromotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flachdichtung an einer ersten axialen Position zwischen Lagerflansch und
Statorgehäuseteil angeordnet ist, die Flachdichtung an einer zweiten axialen Position zwischen Lagerflansch und
Statorgehäuseteil angeordnet ist, wobei die erste axiale Position näher zu den Kanälen angeordnet ist als die zweite axiale Position, insbesondere wobei der von der Flachdichtung überdeckte Radialabstandsbereich radial außerhalb dem von der Dichtung überdeckten Radialabstandsbereich angeordnet ist.
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