DE102009034238A1 - Statorsegment und Stator eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges - Google Patents

Statorsegment und Stator eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Statorsegment eines Stators (42) eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, welches zur Befestigung an einer Haltestruktur (44, 46) des Stators (42) mittels eines Befestigungsmitment (4; 4') und einer Wicklung (6) auf dem Statorpaketsegment (4; 4'), wobei die Haltestruktur (44, 46) an wenigstens einer der axialen Stirnseiten des Statorsegments (2) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen entsprechenden Stator (42) sowie Verfahren zur Herstellung von Statorsegmenten (2) und Stator (42).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Statorsegment eines Stators eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, einen entsprechenden Stator sowie je ein Verfahren zur Herstellung eines Statorsegments und eines Stators.
  • Staturen und Statorsegmente der eingangs genannten Art werden für Elektromotoren und Generatoren eingesetzt. Die Elektromotoren oder Generatoren weisen ein feststehendes Bauteil (Stator) und ein sich dem gegenüber drehendes Bauteil (Rotor) auf. Der Stator ist dabei in der Regel fest zu einem Gehäuse angeordnet.
  • Des Weiteren sind Elektro- oder Hybridfahrzeuge bekannt. Hybridfahrzeuge sind Fahrzeuge, die über wenigstens zwei unterschiedliche Antriebe verfügen, meist über einen Elektromotor in Kombination mit einem Verbrennungsmotor. Diese Fahrzeuge weisen hinsichtlich ihres Energieverbrauches Vorteile gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor auf, z. B. weil sie beim Bremsen Energie zurückgewinnen können und weil sie zusätzliche Leistung und Drehmoment liefern können, was ein zügiges Vorankommen mit kleineren Motoren ermöglicht.
  • Aus der DE 10 2006 034 945 A1 geht eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einer Elektromaschine mit einem Rotor und einem Stator hervor. Der Stator der Elektromaschine weist eine Mehrzahl von auf Statorsegmenten auf, die jeweils ein Statorpaketsegment, auch Statorzahn genannt, mit darauf befestigter Einzelwicklung umfassen, deren Wicklungsenden über eine gemeinsame Verschaltungseinrichtung mittels mehrerer Verbindungsleiter in einer vorbestimmten Weise miteinander verschaltet sind. Bei der Elektromaschine handelt es sich um eine permanenterregte Synchronmaschine in Innenläuferbauart, deren Stator mittels eines Statorträgers an einem Gehäuse festgelegt ist. Die Verbindung zwischen den Statorsegmenten und dem Statorträger ist in radialer Richtung vorgesehen.
  • Ein ähnlicher Aufbau ist aus der DE 199 20 127 C2 bekannt. Bei dem dort offenbarten Stator für eine elektrische Maschine sind ebenfalls eine Mehrzahl von vorgewickelten Statorsegmenten vorgesehen, die an einem Statorjoch angeordnet sind. Auf einer Stirnseite des Statorjochs ist eine Verschaltungsanordnung vorgesehen. Die Verbindung zwischen Statorjoch und Statorsegment ist ebenfalls in radialer Richtung vorgesehen.
  • Nachteilig an den bekannten Statoren ist, dass die radiale Befestigung von Statorsegmenten einen größeren Statordurchmesser bedingt und Einfluss auf das Magnetfeld haben kann. Darüber hinaus ist die thermische Anbindung an das Gesamtsystem durch die radialen Befestigungsmittel nicht optimal und die Einhaltung geringer Toleranzen wird bei radialen Befestigungen durch dadurch entstehende Toleranzenketten erschwert. Ein für den bekannten Aufbau zwingend erforderlicher Statorträger erhöht insbesondere durch die integrierten Kühlrippen darüber hinaus die Fertigungskosten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Statorsegment eines Stators eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, einen entsprechenden Stator, ein Verfahren zur Herstellung eines Statorsegments sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stators anzugeben, die die Nachteile des Standes der Technik überwinden und insbesondere eine verbesserte thermische Anbindung an das System ermöglichen und eine fehlertolerantere Konstruktion erlauben.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Statorsegment eines Stators eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges gemäß Anspruch 1, einen entsprechenden Stator gemäß dem nebengeordneten Anspruch 11, ein Verfahren zur Herstellung eines Statorsegment eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs gemäß dem nebengeordneten Anspruch 16 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stators gemäß dem nebengeordneten Anspruch 20. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein erfindungsgemäßes Statorsegment eines Stators weist ein Statorpaketsegment und eine Wicklung auf dem Statorpaketsegment auf. Zur Befestigung an einer Haltestruktur des Stators ist ein Befestigungsmittel vorgesehen. Die Haltestruktur ist an wenigstens einer der axialen Stirnseiten des Statorsegments angeordnet.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgesehene axiale Befestigung des Statorsegments an einer Haltestruktur kann auf eine radiale Anbindung verzichtet werden. Auf diese Weise kann auf das Einpressen der einzelnen Statorsegmente in einen sonst üblichen Statorträger verzichtet werden, bei dem durch die hohe Anzahl an einzelnen Statorsegmenten und die damit verbundene hohe Summentoleranz ein prozesssicherer Einpressvorgang nur mit hohem Aufwand in einer Fertigung zu realisieren ist. Durch die fehlende radiale Anbindung lässt sich darüber hinaus die thermische Anbindung an das Gesamtsystem verbessern, da das Kühlmedium direkt am Statorblech vorbeiströmen kann.
  • Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung ist die Haltestruktur an beiden axialen Stirnseiten des Statorsegments angeordnet und weist keinen Teil auf der radial außerhalb des Statorsegments beziehungsweise des Statorpaketsegments angeordnet ist. Somit ergibt sich in Verbindung mit dem mindestens einen Befestigungsmittel je Statorpaketsegment eine in radialer Richtung klein bauende Anordnung.
  • Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung ist das Befestigungsmittel als wenigstens ein im Wesentlichen axial ausgerichteter Haltestift ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße Statorsegment einfach am entsprechenden Befestigungsmittel festlegen beziehungsweise anordnen.
  • Wenn der Haltestift darüber hinaus als Schweißniet ausgebildet ist, lässt sich die Herstellung des Statorsegments vereinfachen. Derartige Schweißnieten können durch zwei Stifte mit der gleichen oder einer etwas größeren Länge als der halben notwendigen Gesamtlänge des Stiftes verwirklicht werden. Die Schweißnieten können nach dem Einsetzen in das Statorpaketsegment oder nach dem Aufstecken von Statorpaketsegmentteilen miteinander verschweißt werden. Auf diese Weise lässt sich eine Vorspannung des Statorpaketsegments erzielen und die Festigkeit des Statorpaketsegments erhöhen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Statorpaketsegment eine Mehrzahl gestapelter Bleche aufweist, welche formschlüssig, stoffschlüssig oder adhäsiv miteinander verbunden sind. Hierdurch lassen sich Statorpaketsegmente unterschiedlicher axialer Länge einfach herstellen. Die axiale Länge lässt sich in diesem Fall leicht durch die Anzahl der gestapelten Bleche bestimmen. Zur formschlüssigen Verbindung können die Bleche bevorzugt stanzpaketiert sein. Zur stoffschlüssigen bzw. adhäsiven Verbindung kann bevorzugt Backlack verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Bleche unterschiedliche Konturen haben oder einige der Bleche eine erste Kontur aufweisen, die eine Durchgangsausnehmung für ein Befestigungsmittel, insbesondere einen Haltestift oder einen Schweißniet aufweist und einige Bleche eine zweite Kontur, die einen Rücksprung zur Festlegung an dem Befestigungsmittel aufweist. Auf diese Weise lassen sich Statorpaketsegmente mit komplexen Formen herstellen, die beispielsweise Kühlrippen oder Kühlkanäle aufweisen können.
  • Bevorzugt sind dabei die Bleche mit der ersten Kontur und der zweiten Kontur gruppenweise abwechselnd gestapelt. Somit lassen sich regelmäßige Kühlstrukturen ausbilden. Durch die Größe der Gruppe, also der Anzahl der Bleche lässt sich die Breite der Kühlrippen beziehungsweise der Kühlkanäle festlegen. Die jeweiligen Gruppen können hierbei gleich oder unterschiedlich sein.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bleche eine in axialer Richtung betrachtet nicht spiegelsymmetrische Konturen aufweisen, wobei die Konturen eine Durchgangsausnehmung oder einen Rücksprung für ein Befestigungsmittel, insbesondere einen Haltestift oder einen Schweißniet aufweisen. Dabei ist des Weiteren bevorzugt vorgesehen, dass die nicht symmetrischen Bleche gruppenweise abwechselnd in unterschiedlicher Ausrichtung gestapelt sind. Auf diese Weise lassen sich Statorpaketsegmente mit komplexeren Formen darstellen, die weitere gewünschte Eigenschaften haben können. Dazu können zum Beispiel besondere Kanalformen zählen, die eine turbulente Strömung erzeugen. Eine turbulente Strömung hat gegenüber einer laminaren Strömung ein verändertes Geschwindigkeitsprofil, nämlich insbesondere eine geringere radiale Geschwindigkeit, und kann daher mehr Wärme aufnehmen.
  • Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Durchgangsausnehmung oder der Rücksprung der Bleche bezogen auf die eingebaute Position der Statorsegmente radial außen angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich der Einfluss von Durchgangsausnehmung oder Rücksprung auf das Magnetfeld minimieren.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Statorpaketsegment eine Isolation aufweist oder ganz oder teilweise mit einer Isolation umspritzt ist. Dies verbessert den Wärmeübergang der von dem Statorsegment erzeugten Wärme in radialer Richtung.
  • Ein erster weiterer unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft einen Stator für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge, der eine Mehrzahl von im Wesentlichen ringförmig angeordneten Statorsegmenten aufweist, die mittels einer Haltestruktur befestigt sind, wobei die Haltestruktur axial an der Mehrzahl von Statorsegmenten angreift.
  • Die axiale Befestigung der Statorsegmente an der Haltestruktur bewirkt, dass auf eine radiale Anbindung verzichtet werden kann. Auf diese Weise kann auf das Einpressen der einzelnen Statorsegmente in einen sonst üblichen Statorträger verzichtet werden, bei dem durch die hohe Anzahl an Statorsegmenten und die damit verbundene hohe Summentoleranz ein prozesssicherer Einpressvorgang nur mit hohem Aufwand in einer Fertigung zu realisieren ist.
  • Durch die fehlende radiale Anbindung lässt sich darüber hinaus die thermische Anbindung an das Gesamtsystem verbessern, da das Kühlmedium direkt am Statorpaketsegment vorbeiströmen kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass einige der Statorsegmente, bevorzugt alle Statorsegmente, axial ausgerichtete Haltestifte aufweisen, die in dafür vorgesehene Aufnahmen der Haltestruktur eingreifen. Dies erleichtert die Montage des erfindungsgemäßen Stators und erlaubt eine sehr exakte Ausrichtung der Statorsegmente an der Haltestruktur.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Anordnung von Aufnahmen und Vorsprüngen auch umgekehrt sein oder im Falle von mehreren Befestigungspunkten pro Statorsegment auch unterschiedlich ausfallen, sodass die Haltestruktur und die Statorsegmente jeweils mit Aufnahmen und Vorsprüngen ausgestattet sein können.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Haltestruktur mindestens einen, bevorzugt mehrere Vorsprünge zum Abstützen eines Moments gegenüber einem Gehäuse auf, in welchem der Stator anordenbar ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weisen einige der Statorsegmente, bevorzugt alle Statorsegmente, die Merkmale einer oder mehrere der zuvor beschriebenen Merkmalskombinationen auf. Damit lässt sich ein Stator angeben, der besonders kostengünstig herstellbar ist und dessen thermische Anbindung an das System optimiert ist.
  • Ein weiterer unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Statorsegments eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, bei dem eine Mehrzahl von Blechen mit gegebener Kontur oder gegebenen Konturen gestapelt und stoffschlüssig, formschlüssig oder adhäsiv miteinander verbunden werden. Des Weiteren werden die Bleche mit einem in axialer Richtung ausgerichteten Befestigungsmittel versehen. Zur Verbindung der Bleche können diese zum Beispiel mit einem adhäsiven Mittel versehen werden, zum Beispiel einem Backlack.
  • Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als in axialer Richtung ausgerichtetes Befestigungsmittel zwei Schweißnieten verwendet, die miteinander verschweißt werden. Dies erlaubt die Herstellung eines Statorsegments, dessen Statorpaketsegment vorgespannt ist, sodass die Stabilität des Statorpaketsegments erhöht ist.
  • Bevorzugt werden die miteinander verbundenen Bleche mit einer Isolation versehen oder mit einer Isolation umspritzt. Auf diese Weise lässt sich eine gezielte Leitung der Abwärme verbessern.
  • Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Mehrzahl von Blechen mit einer Durchgangsausnehmung oder einem Rücksprung auf einem niet- oder stiftartigen axialen Befestigungsmittel aufgeschoben oder daran festgelegt werden. Dies ist ein besonders einfaches Verfahren zur Montage des Statorpaketsegments.
  • Die Erfindung betrifft gemäß einem letzten unabhängigen Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines Stators eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, bei dem eine Mehrzahl von Statorsegmenten an einer axialen Haltestruktur befestigt werden. Hiermit lassen sich die zuvor beschriebenen Vorteile erreichen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Statorsegmente gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt werden, wodurch sich die im Zusammenhang mit der Herstellung der Statorsegmente erzielbaren Vorteile erreichen lassen.
  • Die vorliegende Erfindung ist sowohl auf Statorsegmente und Statoren von Innenläufermaschinen als auch von Außenläufermaschinen anwendbar.
  • Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen schematisch:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Statorsegment eines Stators eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges in einer ersten Ausführungsform;
  • 2a ein teilweise fertig gestelltes Statorpaketsegment eines Statorsegments gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 2b ein Einzelelement zur Herstellung des Statorpaketsegments gemäß 2a;
  • 2c ein weiteres Einzelelement zur Fertigstellung des Statorpaketsegments aus 2a;
  • 2d ein fertig gestelltes Statorpaketsegment ohne Wicklung gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 3 ein Statorpaketsegment eines Statorsegments gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 4a eine Herstellungsstufe eines erfindungsgemäßen Stators;
  • 4b eine weitere Herstellungsstufe eines erfindungsgemäßen Stators;
  • 4c ein fertig gestellter erfindungsgemäßer Stator;
  • 5a der erfindungsgemäße Stator in einer Einbausituation in einem Kupplungsgehäuse eines Hybridfahrzeuges sowie
  • 5b einen Querschnitt durch das Kupplungsgehäuse aus 5a.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Statorsegment 2 gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • Das Statorsegment 2 weist ein Statorpaketsegment 4 sowie Wicklung 6 um das Statorpaketsegment 4 auf. Das Statorpaketsegment 4 weist in Einbaulage, vergleiche 4a bis 4c, außen angeordnete Kühlrippen 8 auf, die von einem Kühlmedium, beispielsweise Luft oder einer Kühlflüssigkeit, umströmt werden und die ohmsche Abwärme der Statorsegmente 2, die im Betrieb entsteht abzuführen.
  • Des Weiteren ist ein Befestigungsstift 10 dargestellt, mittels dessen die einzelnen Bleche des Statorpaketsegments 4 zusätzlich fixiert werden und durch den das Statorsegment 2 zur Herstellung des Stators an einem Befestigungsring, der als Haltestruktur dient, befestigbar ist.
  • Statt eines einteiligen Verbindungsstifts 10 kann auch ein Schweißniet vorgesehen sein, der durch zwei Niethälften gebildet ist, welche jeweils einen Teil des Blechpaketes hält und welche durch Schweißnieten miteinander verbunden werden. Da die Niethälften beim Verschweißen heiß sind und damit in ihrer Länge ausgedehnt, verkürzt sich der Schweißniet beim Abkühlen, wodurch das Blechpaket vorgespannt wird.
  • Die Wicklung 6 endet mit zwei Anschlussenden 14, 16, welche beide auf einer Seite angeordnet sind. Über diese Anschlussenden 14, 16 wird die Wicklung 6 im Stator elektrisch verschaltet.
  • 2a zeigt das Statorpaketsegment 4 in teilweise fertig gestelltem Zustand. Zur Bildung des Statorpaketsegments 4 werden eine Reihe von gestanzten Blechen verwendet, die auf dem Befestigungsstift 10 befestigt oder an dem Befestigungsstift 10 angeordnet werden. Im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei unterschiedliche Blechformen verwendet, welche in den 2b und 2c dargestellt sind.
  • Die erste Blechform 18 gemäß 2b bildet auf der Außenseite des fertigen Statorpaketsegments 4 erhöhte Rippen. Die Blechform ist im Wesentlichen spiegelsymmetrisch und T-förmig, wobei im radial äußeren Bereich auf der einen Seite eine Auswölbung und auf der anderen Seite eine Vertiefung ausgeformt sind, die mit der jeweiligen Auswölbung beziehungsweise Vertiefung des benachbarten Statorpaketsegment 4 des Stators korrespondieren und so die Stabilität des Stators verbessern. Im in Einbaulage im Stator betrachtet außen liegenden Bereich ist zur Durchführung des Befestigungsstiftes 10 eine Durchgangsausnehmung 20 vorgesehen. Im radial innen liegenden Bereich sind kleine Vorsprünge 22, 24, so genannte Polschuhe, vorgesehen, welche ein Abrutschen der Wicklung 6 verhindern sowie im Wesentlichen die Drehmomentenwelligkeit des Elektromotors positiv beeinflussen sollen.
  • Die zweite Form eines Stanzbleches 26 gemäß 2c ist in radialer Richtung kleiner ausgebildet und weist statt einer Durchgangsausnehmung einen Rücksprung 28 auf, der den Verbindungsstift 10 teilweise umgibt und mit dessen Hilfe das Stanzblech in Position gehalten wird.
  • Wie in 2a dargestellt, werden die Bleche der ersten Form 18 und die Bleche der zweiten Form 26 je nach gewünschter Breite der Kühlrippen 8 beziehungsweise der Kühlkanäle einzeln oder gruppenweise, also mehrere gleiche Bleche gruppiert, abwechselnd auf dem Verbindungsstift 10 gestapelt. An den jeweils axial außen liegenden Enden des Statorpaketsegments 4 können speziell geformte Stanzbleche oder komplexer geformte Endbleche oder -körper vorgesehen sein, vorliegend sind diese Endbleche geringfügig dicker ausgebildet als die Bleche 18, 26.
  • Die Verbindung des Blechpaketes erfolgt zum Beispiel über Stanzpaketieren oder mittels eines Backlackes. Durch die wechselweise Anordnung der Bleche der ersten Form 18 und der Bleche der zweiten Form 26 werden Kühlrippen 8 gebildet, wie im Zusammenhang mit 1 bereits erläutert.
  • Wie in 2d dargestellt, wird das Statorpaketsegment 4 teilweise mit einer Isolation 30 umspritzt. Die Umspritzung wird vor allem in dem Bereich des Statorpaketsegments 4 vorgesehen, der mit der Wicklung 6 umwickelt wird. Auf diese Weise lässt sich der Wärmeeintrag durch die Ohmsche Abwärme der Wicklung 6 in das Statorpaketsegment 4 reduzieren und in radialer Richtung vergrößern, sodass ein größerer Teil der Abwärme unmittelbar in Richtung der Kühlrippen 8 transportiert wird.
  • Das in 2d dargestellte Statorpaketsegment 4 ist bereit zum Umwickeln mit der Wicklung 6, sodass das erfindungsgemäße Statorsegment, wie in 1 dargestellt, fertig gestellt ist.
  • 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Statorpaketsegments 4' zur Herstellung eines alternativen Statorsegments, bei dem Kühlrippen 8' anders als in der ersten Ausführungsform nicht derart angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen geradlinige Kanäle bilden, sondern bei dem abgewinkelte Kanäle 32 gebildet sind. Auf diese Weise wird die Ausbildung einer laminaren Strömung verhindert und es werden Turbulenzen in der Strömung erzeugt, die die Geschwindigkeit der Strömung erheblich reduziert. So lässt sich die Wärmeübertragung auf das Kühlmedium erhöhen.
  • 4a zeigt eine Herstellungsstufe eines erfindungsgemäßen Stators 42. Hierzu werden eine Vielzahl von Statorsegmenten 2, von denen zwei beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind, ringförmig angeordnet. Die Verbindungsstifte 10 der Statorsegmente 2 zeigen in eine axiale Richtung. Ebenfalls sind die Anschlussenden 14, 16 der Statorsegmente 2 in axialer Richtung ausgerichtet.
  • In der in 4b dargestellten weiteren Herstellungsstufe werden die Statorsegmente 2 mittels zweier Befestigungsringe 44, 46 fixiert. Hierzu sind in den Befestigungsringen 44, 46 Durchgangsausnehmungen 48 vorgesehen, durch die die Befestigungsstifte 10 hindurchragen. An dem Befestigungsring 46 sind des Weiteren Vorsprünge 50 vorgesehen, die einen Verdrehschutz für den Stator 42 bilden, sodass sich der Stator 42 nicht relativ zu einem Gehäuse aufgrund der auf den Stator 42 im Betrieb wirkenden Momente verdrehen kann. Die Befestigung zwischen den Befestigungsringen 44, 46 und den Statorsegmenten 2 mittels der Stifte 10 und der Durchgangsausnehmungen 48 kann bevorzugt durch Schweißen oder Nieten vorgenommen werden.
  • 4c zeigt den Stator 42 fertig gestellt mit einer auf die Statorsegmente 2 aufgesetzten Kontaktierungseinheit 52, mit Hilfe derer die Anschlussenden 14, 16 der Statorsegmente 2 in der benötigten Weise miteinander verschaltet werden können. Die Kontaktierung des Stators 42 erfolgt über in der Kontaktierungseinheit 52 vorgesehene Kontakte 54.
  • 5a zeigt den erfindungsgemäßen Stator 42 in einer Einbausituation. Der Stator 42 ist dazu in einem Kupplungsgehäuse 62 eingesetzt und in diesem verdrehsicher gehalten.
  • 5b zeigt einen Querschnitt durch das Kupplungsgehäuse 62 mit dem darin eingesetzten Stator 42. Die Kühlrippen 8 der Statorsegmente 2 bilden zusammen mit dem Kupplungsgehäuse 62 geschlossene Kühlkanäle, die durch Dichtungen 64 nach außen hin abgedichtet sind. Auf diese Weise lässt sich ein geschlossener Kühlkreislauf schaffen. Besonders bevorzugt sind die Kühlkanäle in Umfangsrichtung jedoch an einer Stelle unterbrochen, wobei auf der einen Seite der Trennung kühles Kühlmedium zugeführt und auf der anderen Seite warmes Kühlmedium abgeführt wird. Diese Trennung kann vorteilhaft für alle Kühlkanäle an einem Statorsegment durch entsprechend ausgeformte Bleche des Statorpaketsegment realisiert werden. Das Statorpaketsegment dieses Statorsegments weist dann über seine komplette axiale Ausdehnung eine radiale Ausdehnung bis hin zum Kupplungsgehäuse 62 auf, wodurch der Durchfluss des Kühlmediums entlang des Stators 42 bei diesem Statorsegment unterbrochen wird.
  • Der erfindungsgemäße Stator 42 weist den Vorteil auf, dass er ohne Statorträger auskommt. Die Statorsegmente 2 werden durch die axial versetzt angeordneten Befestigungsringe 44, 46 und durch die Befestigungsstifte 10 fixiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006034945 A1 [0004]
    • - DE 19920127 C2 [0005]

Claims (21)

  1. Statorsegment eines Stators (42) eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, welches zur Befestigung an einer Haltestruktur (44, 46) des Stators (42) mittels eines Befestigungsmittels (10) vorgesehen ist, mit einem Statorpaketsegment (4; 4') und einer Wicklung (6) auf dem Statorpaketsegment (4; 4'), dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (44, 46) an wenigstens einer der axialen Stirnseiten des Statorsegments (2) angeordnet ist.
  2. Statorsegment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (44, 46) nur an beiden axialen Stirnseiten des Statorsegments (2) angeordnet ist.
  3. Statorsegment nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel als wenigstens ein im Wesentlichen axial ausgerichteter Haltestift (10) ausgebildet ist.
  4. Statorsegment nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (10) wenigstens einen Schweißniet aufweist.
  5. Statorsegment nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorpaketsegment (4; 4') eine Mehrzahl gestapelter Bleche (18, 26) aufweist, die formschlüssig, stoffschlüssig oder adhäsiv miteinander verbunden sind.
  6. Statorsegment nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (18, 26) unterschiedliche Konturen haben oder dass einige der Bleche (18) eine erste Kontur aufweisen, die eine Durchgangsausnehmung (20) für das Befestigungsmittel (10), insbesondere einen Haltestift oder einen Schweißniet aufweist, und einige der Bleche (20) eine zweite Kontur, die einen Rücksprung (28) zur Festlegung der Bleche (20) an dem Befestigungsmittel (10) aufweist.
  7. Statorsegment nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (18) mit der ersten Kontur und die Bleche (26) mit der zweiten Kontur gruppenweise abwechselnd gestapelt sind.
  8. Statorsegment nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (18, 26) eine in axialer Richtung betrachtet nicht spiegelsymmetrische Kontur aufweisen, wobei die Kontur eine Durchgangsausnehmung (20) oder einen Rücksprung (28) für das Befestigungsmittel (10), insbesondere einen Haltestift oder einen Schweißniet aufweist, und dass die Bleche (18, 26) gruppenweise abwechselnd in unterschiedlicher Ausrichtung gestapelt sind.
  9. Statorsegment nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsausnehmung (20) oder der Rücksprung (28) der Bleche (18, 26) bezogen auf eine Einbauausrichtung des Statorsegments (2) radial außen angeordnet ist.
  10. Statorsegment nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorpaketsegment (4; 4') eine Isolation (30) aufweist oder ganz oder teilweise mit einer Isolation (30) umspritzt ist.
  11. Stator für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeuge mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen ringförmig angeordneten Statorsegmenten (2), die mittels einer Haltestruktur (44, 46) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (44, 46) axial an der Mehrzahl von Statorsegmenten (2) angreift.
  12. Stator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Statorsegmente (2), bevorzugt alle Statorsegmente (2), axial ausgerichtete Haltestifte (10) aufweisen, die in dafür vorgesehene Aufnahmen der Haltestruktur (44, 46) eingreifen.
  13. Stator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Statorsegmente (2), bevorzugt alle Statorsegmente (2), Aufnahmen aufweisen, in die dafür vorgesehene axial ausgerichtete Vorsprünge der Haltestruktur (44, 46) eingreifen.
  14. Stator nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltestruktur (44, 46) einen Vorsprung (50) zum Abstützen eines Momentes gegenüber einem Gehäuse (62) aufweist.
  15. Stator nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Statorsegmente (2), bevorzugt alle Statorsegmente (2), die Merkmale des Statorsegments (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweisen.
  16. Verfahren zur Herstellung eines Statorsegments (2) eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, bei dem eine Mehrzahl von Blechen (18, 26) gestapelt und stoffschlüssig, formschlüssig oder adhäsiv miteinander verbunden werden und mit einem in axialer Richtung ausgerichteten Befestigungsmittel (10) versehen werden.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als in axialer Richtung ausgerichtetes Befestigungsmittel (10) zwei Schweißnieten verwendet werden, die miteinander verschweißt werden.
  18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen Bleche (18, 26) mit einer Isolation (30) versehen werden oder mit einer Isolation (30) umspritzt werden.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Blechen (18, 26) mit einer Durchgangsausnehmung (20) oder einem Rücksprung (28) auf einem niet- oder stiftartigen axialen Befestigungsmittel (10) aufgeschoben oder daran festgelegt werden.
  20. Verfahren zur Herstellung eines Stators (42) eines Hybrid- oder Elektrofahrzeuges, bei dem eine Mehrzahl von Statorsegmenten (2) an einer axialen Haltestruktur (44, 46) befestigt werden.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorsegmente (2) nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19 ausgebildet sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3796523A1 (de) * 2019-09-19 2021-03-24 Wobben Properties GmbH Statorring für einen elektrischen generator und elektrischer generator mit einem solchen statorring
DE102022004618A1 (de) 2022-12-09 2024-06-20 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Herstellen wenigstens zweier Kerne, insbesondere Statorkerne, für eine Axialflussmaschine, insbesonderer eines Kraftfahrzeugs

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9626986B2 (en) 2013-12-19 2017-04-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Estimation of background noise in audio signals
KR101895391B1 (ko) 2014-07-29 2018-09-07 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘) 오디오 신호의 배경 잡음 추정

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19920127C2 (de) 1999-05-03 2001-05-31 Mannesmann Sachs Ag Stator für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung eines Stators
DE102006034945A1 (de) 2006-07-28 2008-04-10 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2526602A1 (fr) * 1982-05-07 1983-11-10 Paris & Du Rhone Dispositif pour la fixation des masses polaires dans une carcasse de machine tournante electrique
JPH0946942A (ja) * 1995-07-25 1997-02-14 Aisin Seiki Co Ltd 電気モ−タの固定子装置
GB2312332A (en) * 1996-04-16 1997-10-22 Tai Her Yang Magnetic circuit structure for an electric machine
EP1541738B1 (de) * 2003-12-10 2013-06-12 LG Electronics, Inc. Aussenläufermotor für Trommelwaschmaschine und Herstellungsverfahren dafür
JP2006050745A (ja) * 2004-08-03 2006-02-16 Nissan Motor Co Ltd アキシャルギャップ回転電機
JP2007110797A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Honda Motor Co Ltd ステータにおける給電線とターミナルの接続構造、および接合装置
DE102005051506A1 (de) * 2005-10-26 2007-05-16 Sew Eurodrive Gmbh & Co Elektromotor und Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19920127C2 (de) 1999-05-03 2001-05-31 Mannesmann Sachs Ag Stator für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung eines Stators
DE102006034945A1 (de) 2006-07-28 2008-04-10 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3796523A1 (de) * 2019-09-19 2021-03-24 Wobben Properties GmbH Statorring für einen elektrischen generator und elektrischer generator mit einem solchen statorring
DE102022004618A1 (de) 2022-12-09 2024-06-20 Mercedes-Benz Group AG Verfahren zum Herstellen wenigstens zweier Kerne, insbesondere Statorkerne, für eine Axialflussmaschine, insbesonderer eines Kraftfahrzeugs

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