DE102017221808A1

DE102017221808A1 - Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Maschine

Info

Publication number: DE102017221808A1
Application number: DE102017221808.8A
Authority: DE
Inventors: John Cunningham; Philip Grabherr; Webb Ian; Tim Male; Stojan MARKIC; Graham Sentence; Peter Sever; Josef Sonntag; Jon Witcombe
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2019-06-06
Also published as: CN111344930B; JP2021503272A; JP7028972B2; CN111344930A; WO2019110272A1; US11527932B2; US20200373799A1; DE112018006165A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stators (1) für eine elektrische Maschine, umfassend die folgenden Schritte:
a) Bereitstellen eines Stators (1), der einen ringförmigen Statorkörper (2) umfasst, von welchem radial nach innen mehrere, entlang einer Umfangsrichtung (U) des Statorkörpers (2) beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne (3) zur Aufnahme von Statorwicklungen (5) abstehen, wobei zwischen zwei in Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähnen (5) ein Zwischenraum (4) ausgebildet wird,
b) Zumindest teilweises Umspritzen zumindest zweier in Umfangsrichtung (U) benachbarter Statorzähne (3) mit einer ersten Kunststoffmasse (K1),
c) Anordnen zumindest einer Statorwicklung (5) auf wenigstens einem Statorzahn (3),
d) Fixieren der zumindest einen Statorwicklung (5) auf dem wenigstens einen Statorzahn (3) durch zumindest teilweises Umspritzen dieser Statorwicklung mit einer zweiten Kunststoffmasse (K2), dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Fixieren der zumindest einen Statorwicklung (5) gemäß Schritt d), vorzugsweise vor dem Umspritzen mit der ersten Kunststoffmasse (K1) gemäß Schritt b), in den Zwischenraum (4) zwischen den beiden Statorzähnen (3) eine (erste) Maskierung (6a) eingebracht wird, welche einen den Zwischenraum (4) radial außen begrenzenden Oberflächenabschnitt (7) des Statorkörpers (2) abdeckt, so dass dieser beim Umspritzen gemäß Schritt d) nicht mit der zweiten Kunststoffmasse (K2), vorzugsweise auch nicht beim Umspritzen gemäß Schritt b) mit der ersten Kunststoffmasse (K1), bedeckt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Maschine. Die Erfindung betrifft ferner einen Stator, der mittels dieses Verfahrens hergestellt ist, sowie eine elektrische Maschine mit einem solchen Stator.
Typischerweise umfassen herkömmliche Statoren für elektrische Maschinen Statorwicklungen, die im Betrieb der Maschine elektrisch bestromt werden. Bei einer derartigen elektrischen Maschine kann es sich allgemein um einen Elektromotor oder um einen Generator handeln. Die elektrische Maschine kann als Außenläufer oder als Innenläufer ausgebildet sein. Im Betrieb der Maschine entsteht Wärme, die zur Vermeidung einer Überhitzung und einer damit verbundenen Beschädigung oder gar Zerstörung des Stators abgeführt werden muss. Hierzu ist es aus herkömmlichen Statoren bekannt, diese mit einer Kühlung zum Kühlen des Stators - insbesondere besagter Statorwicklungen - auszustatten. Eine solche Kühlung umfasst einen oder mehrere Kühlkanäle, die von einem Kühlmittel durchströmt werden und in der Nähe der Statorwicklungen im Stator angeordnet sind. Durch Wärmeübertragung von den Statorwicklungen auf das Kühlmittel kann Wärme vom Stator abgeführt werden. Auf diese Weise kann eine Überhitzung der Statorwicklungen und, damit verbunden, eine Beschädigung oder gar Zerstörung des Stators vermieden werden.
Um die Herstellungskosten für die Bereitstellung der oben erwähnten Kühlkanäle gering zu halten, ist es bekannt, die den Statorkörper bildenden Blechpakete des Stators einschließlich der die Statorwicklungen tragenden Statorzähne mit einer Kunststoffmasse zu umspritzen und im Zuge des Spritzvorgangs in der Kunststoffmasse besagte Kühlkanäle zu erzeugen. Im Zuge des Umspritzens können die auf die Statorzähne gewickelten Statorwicklungen dauerhaft auf dem Stator fixiert werden.
Als problematisch erweist sich in diesem Zusammenhang, dass beim Umspritzen des Statorkörpers und der auf den Statorzähnen angeordneten Wicklungen nicht garantiert werden kann, dass die elektrisch leitend ausgebildeten Wicklungen nicht am - ebenfalls elektrisch leitenden - Statorkörper anliegen, welcher typischerweise durch aufeinandergestapelte, elektrisch leitende Blechformteile gebildet werden. Die damit einhergehende elektrische Verbindung zwischen Statorwicklungen und Statorkörper bewirkt aber einen unerwünschten elektrischen Kurzschluss.
Dies gilt auch für den in der Praxis üblichen Fall, dass die Statorwicklungen bereits mit einer elektrischen Isolierung gefertigt werden, da diese im Betrieb der elektrischen Maschine aufgrund von hohen Temperaturen, die von dem durch die starke Verwicklungen hindurchströmenden elektrischen Strom hervorgerufen werden können, zumal es teilweise beschädigt oder gar zerstört werden können.
Ebenso kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Statorwicklungen nach dem Erzeugen der Kühlkanäle durch den Spritzgussvorgang mit Kunststoffmasse nicht in die Kühlkanäle hineinragen. Für den Fall, dass die voranstehend erwähnte elektrische Isolation der Starterwicklungen beschädigt oder gar zerstört ist, können die Statorwicklungen in direkten Kontakt mit dem durch die Kühlkanäle geführten Kühlmittel geraten, was vermieden werden muss, um eine elektrische Verbindung der Statorwicklungen mit dem Kühlmittel zu vermeiden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Herstellungsverfahren zum Herstellen eines Stators mit Kühlkanälen zu schaffen, bei welchem die voranstehend genannten Nachteile weitgehend oder sogar vollständig behoben sind.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Maschine umfasst einen ersten Schritt a). Gemäß Schritt a) wird ein Stator bereitgestellt, der einen ringförmigen Statorkörper umfasst, von welchem wiederum radial nach innen mehrere, entlang einer Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne zur Aufnahme von Statorwicklungen abstehen. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Statorzähnen wird jeweils ein Zwischenraum, die sogenannte Stator-Nut, ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Schritt b) werden zumindest zwei in Umfangsrichtung benachbarter Statorzähne zumindest teilweise mit einer ersten Kunststoffmasse umspritzt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die noch auf die Statorzähne zu wickelnden Statorwicklungen nach dem Wicklungsvorgang zusätzlich elektrisch gegenüber den elektrisch leitenden Starorzähnen isoliert sind.
Bevorzugt werden daher die den Zwischenräumen zugewandten Umfangsseiten des Statorzahns umspritzt.
Gemäß einem weiteren Schritt c) wird zumindest eine Statorwicklung auf wenigstens einem Statorzahn angeordnet. Dieser Vorgang entspricht dem Wickeln der Statorwicklungen auf die Statorzähne. Die Statorwicklungen können als konzentrierte oder verteilte Statorwicklungen realisiert werden. Gemäß einem weiteren Schritt d) wird diese zumindest eine Statorwicklung auf dem Statorzahn durch zumindest teilweises Umspritzen dieser Statorwicklung mit einer zweiten Kunststoffmasse fixiert, also dauerhaft befestigt.
Erfindungsgemäß wird vor dem Fixieren der zumindest einen Statorwicklung gemäß Schritt d), vorzugsweise vor dem Umspritzen mit der ersten Kunststoffmasse gemäß Schritt b), in wenigstens einen Zwischenraum zwischen den beiden Statorzähnen eine erste Maskierung eingebracht. Diese Maskierung deckt einen den Zwischenraum radial außen begrenzenden Oberflächenabschnitt des Statorkörpers ab, so dass dieser beim Umspritzen gemäß Schritt d) nicht mit der zweiten Kunststoffmasse, vorzugsweise auch nicht mit der ersten Kunststoffmasse, bedeckt wird. Somit bildet der von der ersten Maskierung ausgefüllte Bereich einen Hohlraum aus, der nach dem Entfernen der Maskierung als Kühlmittelkanal von einem Kühlmittel durchströmt werden kann.
Die Kühlung der Statorwicklungen kann somit bei einem mittels des hier vorgestellten Verfahrens hergestellten Stator durch Transport von in den Statorwicklungen, insbesondere in deren axialen Endabschnitten, erzeugter Abwärme durch die erste, zweite und/oder dritte Kunststoffmasse zu den im Statorkörper gebildeten Kühlmittelkanälen erfolgen. Dort wird die Abwärme von dem durch die Kühlmittelkanäle strömenden Kühlmittel aufgenommen wird.
Bevorzugt wird das vorangehend beschriebene Vorgehen auf mehrere der Statorzähne und auf mehrere der Statorwicklungen angewandt. Besonders bevorzugt wird das vorangehend beschriebene Vorgehen auf alle im Statorkörper vorhandenen Statorzähne und auf alle auf den Statorzähnen angeordnete Statorwicklungen angewandt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die erste Maskierung in einen radial äußeren Endabschnitt des betreffenden Zwischenraums eingebracht.
Besonders zweckmäßig füllt die erste Maskierung den radial äußeren Endabschnitt nach dem einbringen in den radial äußeren Endabschnitt des Zwischenraums vollständig aus.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Verfahrensschritt e), gemäß welchem die erste Maskierung nach dem Umspritzen mit der zweiten Kunststoffmasse wieder aus dem Zwischenraum entfernt wird, so dass ein nach dem Entfernen der ersten Maskierung gebildeter Hohlraum einen Kühlmittelkanal zum Durchströmen mit einem Kühlmittel ausbildet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Verfahrensschritt f). Gemäß Schritt f) wird die einen der Hohlräume bzw. einen der Kühlmittelkanäle begrenzende zweite Kunststoffmasse sowie - alternativ oder zusätzlich - die mittels der zweiten Kunststoffmasse am Statorzahn fixierte Statorwicklung sowie - alternativ oder zusätzlich - ein vor dem Entfernen der (ersten) Maskierung von dieser abgedeckter Oberflächenabschnitt des Statorkörpers mit einer dritten Kunststoffmasse umspritzt. Dies geschieht bevorzugt derart, dass der Hohlraum bzw. Kühlmittelkanal spätestens nach dem Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse fluidisch vom benachbarten Zwischenraum isoliert, also abgetrennt ist. Etwaig aus der zweiten Kunststoffmasse herausragende Statorwicklungen werden auf diese Weise von dem durch den Kühlmittelkanal strömenden Kühlmittel isoliert. Bevorzugt kann mit mehreren der vorhandenen Hohlräume bzw. Kühlmittelkanäle derart verfahren werden. Besonders bevorzugt kann mit allen der vorhandenen Hohlräume bzw. Kühlmittelkanäle derart verfahren werden.
Bevorzugt wird der betreffende Kühlmittelkanal nach Ausführung von Schritt f) somit ausschließlich von der dritten Kunststoffmasse begrenzt. Ein unzulässiger elektrischer/mechanischer Kontakt der Statorwicklungen mit dem Kühlmittel wird auf diese Weise ausgeschlossen.
Besonders bevorzugt erfolgt das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse derart, dass nach dem Umspritzen der Hohlraum bzw. Kühlmittelkanal an keiner Stelle mehr unmittelbar von einer Statorwicklung und/oder von dem Statorkörper begrenzt wird. Ein unzulässiger elektrischer/mechanischer Kontakt der Statorwicklungen mit dem Kühlmittel wird auf diese Weise ausgeschlossen.
Zweckmäßig erfolgt das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse nach dem Entfernen der ersten Maskierung. Somit ist sichergestellt, dass die von der ersten Maskierung abgedeckten Oberflächenabschnitte des Statorkörpers nicht mit der dritten Kunststoffmasse bedeckt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen zumindest zwei in Umfangsrichtung benachbarte Statorzähne des in Schritt a) bereitgestellten Statorkörpers jeweils an einem vom Statorkörper abgewandten Endabschnitt zumindest einen in der Umfangsrichtung abstehenden Fortsatz auf. Bei dieser Ausführungsform liegen, die beiden Fortsätze der in Umfangsrichtung benachbarten Statorzähne einander in der Umfangsrichtung gegenüber. Auf diese Weise begrenzen die beiden Fortsätze unter Ausbildung eines Durchgangsschlitzes den zwischen den Statorzähnen gebildeten Zwischenraum radial innen teilweise. Vor dem Umspritzen mit der ersten Kunststoffmasse gemäß Schritt b) wird in einem zusätzlichen Verfahrensschritt c') in den Durchgangsschlitz sowie, alternativ oder zusätzlich, in einem radial außen an den Durchgangsschlitz des radial inneren Endabschnitts anschließenden Bereich des Zwischenraums eine zweite Maskierung eingebracht. Diese zweite Maskierung deckt einen den Zwischenraum radial innen begrenzenden Oberflächenabschnitt des Statorkörpers ab, so dass dieser beim Umspritzen gemäß Schritt d) nicht mit der zweiten Kunststoffmasse, vorzugsweise auch nicht mit der ersten Kunststoffmasse, bedeckt wird. Somit bildet der von der zweiten Maskierung ausgefüllte Bereich einen Hohlraum aus, aus welchem später ein Kühlmittelkanal gebildet werden kann. Bevorzugt wird das vorangehend beschriebene Vorgehen auf mehrere der Statorzähne und auf mehrere der Statorwicklungen angewandt. Besonders bevorzugt wird das vorangehend beschriebene Vorgehen auf alle der im Statorkörper vorhandenen Statorzähne und auf alle auf den Statorzähnen angeordnete Statorwicklungen angewandt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren einen weiteren zusätzlichen Verfahrensschritt e1) umfassen. Gemäß diesem Schritt e1) wird die zweite Maskierung nach dem Umspritzen mit der zweiten Kunststoffmasse, aus dem Durchgangsschlitz entfernt. Auf diese Weise entsteht ein Hohlraum, aus welchem ein Kühlmittelkanal zum Durchströmen mit einem Kühlmittel erzeugt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann das Verfahren einen weiteren zusätzlichen Verfahrensschritt f1) umfassen. Gemäß dem zusätzlichen Verfahrensschritt f1) wird die den zusätzlichen Kühlmittelkanal begrenzende zweite Kunststoffmasse sowie - alternativ oder zusätzlich - die mittels der zweiten Kunststoffmasse am Statorzahn fixierten Statorwicklung sowie - alternativ oder zusätzlich - der vor dem Entfernen der (zweiten) Maskierung von dieser abgedeckte Oberflächenabschnitts der Statorzähne mit einer dritten Kunststoffmasse umspritzt. Dies geschieht derart, dass ein zusätzlicher Kühlmittelkanal gebildet wird, der spätestens nach dem Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse fluidisch vom benachbarten Zwischenraum abgetrennt ist. Etwaig aus der zweiten Kunststoffmasse herausragende Statorwicklungen werden auf diese Weise von dem durch den Kühlmittelkanal strömenden Kühlmittel isoliert.
Besonders bevorzugt wird der zusätzliche Kühlmittelkanal ausschließlich von der dritten Kunststoffmasse begrenzt. Ein unzulässiger elektrischer Kontakt der Statorwicklungen mit dem Kühlmittel wird auf diese Weise ausgeschlossen.
Zweckmäßig erfolgt das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse derart, dass nach dem Umspritzen der Hohlraum bzw. Kühlmittelkanal an keiner Stelle unmittelbar von der Statorwicklung und/oder von dem Statorkörper begrenzt wird. Ein unzulässiger elektrischer Kontakt der Statorwicklungen mit dem Kühlmittel wird auf diese Weise ausgeschlossen.
Vorzugsweise ist die zweite Maskierung derart ausgebildet, dass sie nicht nur den zwischen den beiden in Umfangsrichtung benachbarten Statorzähnen gebildeten Durchgangsschlitz ausfüllt, sondern zusätzlich nach radial außen in den verbleibenden Zwischenraum zwischen den beiden Statorzähnen hineinragt. Die zweite Maskierung füllt bei dieser Variante zusätzlich einen sich an den Durchgangsschlitz anschließenden, radial inneren Endabschnitt des Zwischenraums aus.
Zweckmäßig umfasst die zweite Maskierung in einem Querschnitt des Stators senkrecht zu seiner Mittellängsachse eine T-artige Geometrie mit einem vertikalen und mit einem horizontalen Abschnitt. Dabei füllt der vertikale Abschnitt den Durchgangsschlitz aus, wohingegen der horizontale Abschnitt den radial inneren Endabschnitt des Zwischenraums ausfüllt.
Als besonders herzustellen und somit kostengünstig erweisen sich die erste und/oder zweite Maskierung wenn diese durch einen, vorzugsweise plattenartig oder plättchenartig ausgebildeten Einsatz, vorzugsweise aus Stahl, gebildet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Verfahren einen weiteren folgenden, zusätzlichen Verfahrensschritt g) umfassen, gemäß welchem Umspritzen zumindest eine Außenumfangsseite des Statorkörpers, mit einer vierten Kunststoffmasse umspritzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden beim Umspritzen gemäß Schritt g) auch auf der Außenumfangsseite des Statorkörpers vorgesehene, sich axial erstreckende Fortsätze mit der vierten Kunststoffmasse umspritzt, von welchen axial endseitig jeweils Gewindestangen zur Befestigung eines jeweiligen Lagerschildes am Statorkörper abstehen.
Da Thermoplasten einerseits eine höhere thermische Leitfähigkeit besitzen als Duroplaten, andererseits aber auch teurer in der Beschaffung sind, empfiehlt es sich aus Kostengründen, nur für diejenigen Kunststoffmassen, die Wärme von den Statorwicklungen zu den Kühlmittelkanälen transportieren sollen, einen Thermoplasten zu verwenden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kunststoffmaterial der ersten, zweiten und/oder dritten daher Kunststoffmasse einen Thermoplasten oder ist ein Thermoplast. Demgegenüber umfasst das Kunststoffmaterial der vierten Kunststoffmasse bei dieser Ausführungsform einen Duroplasten oder ist ein Duroplast.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Wärmeleitfähigkeit der vierten Kunststoffmasse kleiner als die Wärmeleitfähigkeit des ersten, zweiten und/oder dritten Kunststoffmasse.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist eine Kühlmittelbeständigkeit der dritten Kunststoffmasse größer als die Kühlmittelbeständigkeit der zweiten oder ersten Kunststoffmasse.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Wärmeleitfähigkeit der ersten und der zweiten Kunststoffmasse größer als die Wärmeleitfähigkeit der dritten und der vierten Kunststoffmasse.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden in einem zusätzlichen Verfahrensschritt mittels der umspritzten Gewindestangen axial gegenüberliegend zwei Lagerschilde am Statorkörper befestigt. Dies geschieht derart, dass ein erstes Lagerschild einen in der dritten und/oder vierten Kunststoffmasse vorgesehenen ersten Hohlraum verschließt, der einen Kühlmittelverteilerraum bildet und hierzu fluidisch mit den vorhandenen Kühlkanälen kommuniziert. Das Befestigen geschieht außerdem derart, dass ein zweites Lagerschild einen in der dritten und/oder vierten Kunststoffmasse vorgesehenen zweiten Hohlraum verschließt, der einen Kühlmittelsammlerraum bildet und hierzu fluidisch mit den vorhandenen Kühlkanälen kommuniziert. Die beiden Lagerschilde können in der Art Endplatten ausgebildet sein, die einander in der axialen Richtung gegenüberliegen und den Statorkörper axial verlängern. In einem oder in beiden Lagerschilde kann eine Ausnehmung vorgesehen sein, welche den jeweils in der dritten bzw. vierten Kunststoffmasse vorgesehenen Hohlraum erweitern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren zwei zusätzliche Verfahrensschritte h1, h2. Gemäß dem zusätzlichen Verfahrensschritt h1 werden ein Kühlmittelverteilerraum und ein Kühlmittelsammlerraum am und/oder im Stator bereitgestellt, welche über den wenigstens einen Kühlmittelkanale und/oder über den wenigstens einen zusätzlichen Kühlmittelkanal fluidisch miteinander kommunizieren. Der Kühlmittelverteilerraum dient zum Verteilen des Kühlmittels auf die Kühlkanäle, der Kühlmittelsammlerraum zum Sammeln des Kühlmittels nach dem Durchströmen der Kühlkanäle. Der Kühlmittelverteiler und der Kühlmittelsammlerraum können in der axialen Verlängerung des Statorkörpers angeordnet sein und einander entlang der axialen Richtung gegenüberliegend. Der Kühlmittelverteilerraum und der Kühlmittelsammlerraum können zumindest teilweise in der zweiten Kunststoffmasse angeordnet bzw. ausgebildet sein. Zwar werden die elektrisch leitenden Statorwicklungen üblicherweise bereits bei ihrer Herstellung mit einer elektrischen Isolation umgeben, um zu verhindern, dass bei Kontakt einzelner Wicklungsabschnitte miteinander elektrische Kurzschlüsse erzeugt werden. Jedoch kann nicht sichergestellt werden, dass nach Fertigung und Montage der Statorwicklungen alle diese Wicklungen durchgehend mit einer solchen Isolation ausgestattet sind. Gemäß dem zusätzlichen Verfahrensschritt h2 werden daher die den Kühlmittelverteilerraum und/oder den Kühlmittelsammlerraum begrenzende zweite Kunststoffmasse und/oder die axialen Endabschnitte wenigstens einer Statorwicklung, vorzugsweise alle im Stator vorhandenen Statorwicklungen, mit einem elektrisch isolierenden Isolationsmaterial umspritzt und/oder besprüht. Bevorzugt wird hierfür ein elektrisch isolierender Lack verwendet. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch eine Kunststoffmasse, insbesondere die dritte Kunststoffmasse und/oder die vierte Kunststoffmasse, verwendet werden. Auf diese Weise kann ein unerwünschter elektrischer Kurzschluss des im Kühlmittelverteilerraum bzw. im Kühlmittelsammlerraum vorhandenen Kühlmittels mit den elektrisch leitenden Statorwicklungen verhindert werden.
Besonders erfolgt das Umspritzen bzw. Besprühen gemäß Schritt h2) derart, dass nach dem Umspritzen bzw. Besprühen weder die zweite Kunststoffmasse noch die axialen Endabschnitte der wenigstens einen Statorwicklung, vorzugsweise aller Statorwicklungen, den Kühlmittelverteilerraum oder den Kühlmittelsammlerraum unmittelbar begrenzen. Auf diese Weise wird eine unerwünschte elektrische Verbindung der elektrisch leitenden Statorwicklungen mit dem im Kühlmittelverteilerraum bzw. Kühlmittelsammlerraum vorhanden Kühlmittel ausgeschlossen.
Besonders bevorzugt werden in Schritt d) des Verfahrens oder zeitlich versetzt dazu, also vor der Ausführung von Schritt d) oder nach der Ausführung von Schritt d), auch die axialen Endabschnitte der wenigstens einen Statorwicklung mittels einer Kunststoffmasse, vorzugsweise mittels der zweiten Kunststoffmasse, auf dem wenigstens einen Statorzahn fixiert.
Die Erfindung betrifft ferner eine Stator, der mittels des vorangehend erläuterten Verfahrens hergestellt wurde. Die vorangehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragen sich daher auch auf den erfindungsgemäßen Stator.
Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Maschine mit dem vorangehend genannten Stator, der folglich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist. Die vorangehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragen sich daher auch auf die erfindungsgemäße elektrische Maschine. Die elektrische Maschine umfasst neben dem Stator auch einen Rotor, der relativ zum Stator um eine Rotationsachse drehbar ist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondem auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch:

1a,b einen in Schritt a) des Verfahrens bereitgestellten Stator in unterschiedlichen Darstellungen,
2a,b,c den Stator der 1a,b, nach Durchführung von Schritt b) in unterschiedlichen Darstellungen,
3a,b,c den Stator der 2a,b,c nach Durchführung von Schritt c) in unterschiedlichen Darstellungen,
4a,b,c den Stator der 2a,b,c nach Durchführung von Schritt d) in unterschiedlichen Darstellungen,
5a,b,c den Stator der 2a,b,c nach Durchführung von Schritt e) in unterschiedlichen Darstellungen,
6a,b den Stator der 2a,b,c nach Durchführung von Schritt e) in unterschiedlichen Darstellungen,
7a,b zwei den Verfahrensschritt h) illustrierende, zueinander alternative Varianten.

1a illustriert in perspektivischer Darstellung einen Stator 1 mit einem ringförmigen Statorkörper 2, der in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt wird. Wie 1a erkennen lässt, stehen vom Statorkörper 2 radial nach innen mehrere, entlang einer Umfangsrichtung U des ringförmigen Statorkörpers 2 beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne 3 zur Aufnahme von Statorwicklungen (in 1 nicht gezeigt) ab. Zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Statorzähnen 3 wird jeweils ein Zwischenraum 4 ausgebildet, der dem Fachmann auch unter dem Begriff „Stator-Nut“ geläufig ist. Die 1b zeigt eine Detaildarstellung des Statorkörpers 2 der 1a in einer Detaildarstellung im Bereich zweier in Umfangsrichtung U benachbarter Statorzähne 3 und in einer Draufsicht entlang einer axialen Richtung A, welche sich entlang einer Mittellängsachse M des Statorkörpers 2 erstreckt und somit senkrecht zur Umfangsrichtung U verläuft. Eine radiale Richtung R erstreckt senkrecht von der Mittellängsachse weg und verläuft somit orthogonal sowohl zur axialen Richtung A als auch zur Umfangsrichtung U.
Jeder Statorzahn 3 weist an einem vom Statorkörper 2 abgewandten Endabschnitt sowohl einen in der Umfangsrichtung U als auch einen entgegen der Umfangsrichtung U vom Statorzahn 3 abstehenden Fortsatz 12a, 12b auf, so dass jeweils zwei in der Umfangsrichtung U einander gegenüberliegende Fortsätze 12a, 12b zweier in Umfangsrichtung U benachbarter Statorzähne 3 den Zwischenraum 4 unter Ausbildung eines Durchgangsschlitzes 13 radial innen teilweise begrenzen.
In einem weiteren Verfahrensschritt b) werden die Statorzähne 3 mit einer ersten Kunststoffmasse K1 umspritzt. Die 2a und 2b zeigen den Statorkörper 2 nach Durchführung des Verfahrensschritts b) in einer zu den 1a und 1b korrespondierenden Darstellung. Zur Verdeutlichung zeigt 2c als Detaildarstellung der 2a mehrerer benachbarter Statorzähne 3. Vor dem Umspritzen gemäß Schritt b) wird in den jeweiligen Zwischenräumen 4 zwischen den in Umfangsrichtung U benachbarten Statorzähnen 3 jeweils eine erste Maskierung 6a eingebracht. Dies ist in den 1b und 2b gezeigt (die Maskierung 6a ist in den 1a, 2a und 2c aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt). Besagte erste Maskierung 6a deckt nach dem Einbringen einen den Zwischenraum radial außen begrenzenden Oberflächenabschnitt 7, den sogenannten Nutengrund des Statorkörpers 2 ab, so dass dieser beim Umspritzen gemäß Schritt d) nicht mit der ersten Kunststoffmasse K1 bedeckt bzw. ausgefüllt wird. Die ersten Maskierungen 6a werden jeweils in einen radial äußeren Endabschnitt 10a des jeweiligen Zwischenraums 4 eingebracht. Die ersten Maskierungen 6a füllen dabei den jeweiligen radial äußeren Endabschnitt 10a vollständig aus.
In einem weiteren Verfahrensschritt c) werden auf den Statorzähnen 3 Statorwicklungen 5 angeordnet. Dies ist in grobschematischer Form in den 3a, 3b und 3c dargestellt, welche den Statorkörper 2 nach Durchführung des Verfahrensschritts c) in einer zu den 2a, 2b und 2c korrespondierenden Darstellung zeigt.
In einem weiteren Verfahrensschritt d) werden die Statorwicklungen 5 durch zumindest teilweises Umspritzen mit einer zweiten Kunststoffmasse K2 auf den Statorzähnen 3 fixiert. Dies ist in grobschematischer Form in den 4a, 4b und 4c dargestellt, welche den Statorkörper 2 in einer zu den 3a, 3b und 3c korrespondierenden Darstellung zeigt.
Optional kann vor dem ersten Umspritzen mit dem ersten Kunststoff K1 gemäß Schritt b) in einem zusätzlichen Verfahrensschritt c') in den oben erläuterten Durchgangsschlitzen 13 sowie, alternativ oder zusätzlich, in einen radial außen an den Durchgangsschlitz 13 des radial inneren Endabschnitts 10b anschließenden Bereich des Zwischenraums 4 jeweils eine zweite Maskierung 6b eingebracht bzw. angeordnet werden. Gemäß 4b kann die zweite Maskierung 6b in einem Querschnitt des Stators 1 senkrecht zu seiner Mittellängsachse eine T-artige Geometrie mit einem vertikalen Abschnitt 14 und mit einem horizontalen Abschnitt 15 umfassen, wobei der vertikale Abschnitt 14 den Durchgangsschlitz 13 ausfüllt und der horizontale Abschnitt einen radial inneren Endabschnitt 10b des betreffenden Zwischenraums 4 ausfüllt.
Nach dem Umspritzen mit der zweiten Kunststoffmasse K2 werden die ersten Maskierungen 6a in einem Verfahrensschritt e) wieder aus den Zwischenräumen 4 entfernt, so dass ein nach dem Entfernen der Maskierungen 6a jeweils vorhandener Hohlraum 8 einen Kühlmittelkanal 9 zum Durchströmen mit einem Kühlmittel ausbilden kann.
In analoger Weise zu den ersten Maskierungen 6a können auch die zweiten Maskierungen 6b nach dem Umspritzen mit der zweiten Kunststoffmasse K2 wieder aus den Durchgangsschlitzen 13 entfernt werden, so dass nach dem Entfernen der zweiten Maskierung 6b aus den gebildeten Hohlräumen 8 jeweils zusätzliche Kühlmittelkanäle 9' zum Durchströmen mit dem Kühlmittel hergestellt werden können.
In einem weiteren Verfahrensschritt f) werden die den Hohlraum 8 bzw. Kühlmittelkanal 9 begrenzende zweiten Kunststoffmasse K2, die mittels der zweiten Kunststoffmasse K2 an den Statorzähnen 2 fixierten Statorwicklungen 3 sowie die vor dem Entfernen der (ersten) Maskierungen 6a von diesen abgedeckten Oberflächenabschnitte 7 des Statorkörpers 2 mit einer dritten Kunststoffmasse K3 umspritzt. Der Verfahrensschritt f) wird nach dem Entfernen der ersten Maskierungen 6a durchgeführt. Das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse K3 im Zuge von Schritt f) erfolgt bevorzugt derart, dass die Hohlräume 8 bzw. Kühlmittelkanäle 9 spätestens nach dem Umspritzen mit der dritten KunststoffmasseK3 fluidisch vom jeweils radial innen benachbart angeordneten Zwischenraum 4 abgetrennt sind. In diesem Fall werden die gebildeten Hohlräume 8 bzw. Kühlmittelkanäle 9 ausschließlich von der dritten Kunststoffmasse K3 begrenzt, so dass die gewünschte elektrische Isolierung des Statorkörpers 2 gegenüber dem durch die Kühlmittelkanäle 9 strömenden Kühlmittel gewährleistet ist.
In einem weiteren Verfahrensschritt können die die zusätzlichen Kühlmittelkanäle 9' begrenzende zweiten Kunststoffmasse K2, die mittels der zweiten Kunststoffmasse K2 an den Statorzähnen 3 fixierten Statorwicklungen 5 sowie die vor dem Entfernen der zweiten Maskierungen 6b von diesen abgedeckten Oberflächenabschnitte der Statorzähne 3 mit einer dritten Kunststoffmasse umspritzt werden. Das Umspritzen erfolgt dabei derart, dass aus dem jeweiligen Hohlraum 8' ein zusätzlicher Kühlmittelkanal 9' gebildet werden kann. Die zusätzlichen Kühlmittelkanäle 9' sind spätestens nach dem Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse K3 fluidisch von dem jeweils radial innen benachbarten Zwischenraum 4 abgetrennt sind.
In analoger Weise zu den Kühlmittelkanälen 9 sind also auch die zusätzlichen Kühlmittelkanäle 9' ausschließlich von der dritten Kunststoffmasse K3 begrenzt. Mit anderen Worten, das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse K3 erfolgt besonders bevorzugt derart, dass nach dem Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse K3 die zusätzlichen Kühlmittelkanäle 9' an keiner Stelle unmittelbar von den Statorwicklungen 5 oder vom Statorkörper 2 begrenzt wird. Die zweiten Maskierungen 6b können wie in den Figuren gezeigt derart ausgebildet sein, dass sie jeweils nicht nur den zwischen den Statorzähnen 3 gebildeten Durchgangsschlitz 13 ausfüllen, sondern zusätzlich nach radial außen in den jeweiligen Zwischenraum 4 zwischen den beiden Statorzähnen 3 hineinragt, so dass die zweiten Maskierungen 6b jeweils zusätzlich auch einen sich an den Durchgangsschlitz 13 anschließenden, radial inneren Endabschnitt 10b des Zwischenraums 4 ausfüllen.
Mit anderen Worten, das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse K3 erfolgt besonders zweckmäßig derart, dass nach dem Umspritzen die Hohlräume 8 bzw. die Kühlmittelkanäle 9 an keiner Stelle unmittelbar von der Statorwicklungen 5 oder vom Statorkörper 2 begrenzt wird. In einem weiteren Verfahrensschritt kann zumindest eine Außenumfangsseite 16 des Statorkörpers 2 mit einer vierten Kunststoffmasse K4 umspritzt werden. Dies ist in den 6a und 6b gezeigt, deren Darstellungen mit den 5a und 5 korrespondieren. Um Zuge des Umspritzens mit der vierten Kunststoffmasse K4 können, wie in den 6a und 6b angedeutet, auf der Außenumfangsseite 16 des Statorkörpers 2 vorgesehene, sich axial erstreckende Fortsätze 18, von welchen axial endseitig jeweils Gewindestangen 19 zur Befestigung eines jeweiligen Lagerschildes am Statorkörper 2 abstehen, ebenfalls mit der vierten Kunststoffmasse K4 umspritzt werden. Für jede Gewindestange kann in dem jeweiligen Fortsatz 18 eine Aufnahme vorgesehen sein, die insbesondere als Durchgangsöffnung ausgebildet sein kann. In diesem Fall durchgreift die jeweilige Gewindestange 19 besagte Durchgangsöffnung.
In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt können mittels der umspritzten Gewindestangen 19 entlang der axialen Richtung A gegenüberliegend zwei Lagerschilde am Statorkörper befestigt werden. Dies ist für zwei zueinander alternative Varianten in den 7a und 7b dargestellt. In beiden Varianten verschließt ein erstes Lagerschild 20a einen in der dritten und vierten Kunststoffmasse K3, K4 vorgesehenen ersten Hohlraum 21a, der einen Kühlmittelverteilerraum 22a bildet und hierzu fluidisch mit den im Stator 1 vorhandenen Kühlkanälen 9, 9' kommuniziert. Ein zweites Lagerschild (nicht gezeigt) verschließt einen in der dritten und vierten Kunststoffmasse K3, K4 ausgebildeten zweiten Hohlraum (nicht gezeigt), der einen Kühlmittelsammlerraum (nicht gezeigt) bildet und hierzu fluidisch mit den im Stator 1 ausgebildeten Kühlkanälen 9, 9' kommuniziert. Die beiden Lagerschilde liegen einander gemäß den 7a und 7b entlang der axialen Richtung A gegenüber und begrenzen den Statorkörper 2 des Stators 1 axial.
In dem Längsschnitt des Stators 1 entlang der axialen Richtung A gemäß 7a besitzen der Kühlmittelverteilerraum 22a und der Kühlmittelsammlerraum jeweils eine u-förmige Geometrie, welche einen jeweiligen axialen Endabschnitt 23 der Statorwicklungen 5 in der axialen Verlängerung und radial außen und radial innen teilweise umgeben. In dem Längsschnitt des Stators 1 entlang der axialen Richtung A gemäß 7b besitzen der Kühlmittelverteilerraum 22a und der Kühlmittelsammlerraum jeweils eine I-förmige Geometrie, welche einen jeweiligen axialen Endabschnitt der Statorwicklungen 5 in der axialen Verlängerung und radial außen teilweise umgeben. Die Befestigung der Lagerschilde 20a am Statorkörper 2 erfolgt mittels der bereits erwähnten, am Statorkörper 2 vorgesehenen Gewindestangen 19 in Verbindung mit auf diesen Gewindestangen 19 angepassten Gewindemuttern 24.
Das Kunststoffmaterial der ersten, zweiten und dritten Kunststoffmasse K1, K2, K3 umfasst jeweils einen Thermoplasten oder ist jeweils ein Thermoplast. Das Kunststoffmaterial K4 der vierten Kunststoffmasse K4 umfasst einen Duroplasten oder ist ein Duroplast. Die Wärmeleitfähigkeit der vierten Kunststoffmasse K4 ist dabei jeweils kleiner als die Wärmeleitfähigkeit der ersten, zweiten und dritten Kunststoffmasse K1, K2, K3. Die Wärmeleitfähigkeit der ersten und des zweiten Kunststoffmasse K1, K2 ist jeweils größer als die Wärmeleitfähigkeit der dritten und der vierten Kunststoffmasse K3, K4. Eine Kühlmittelbeständigkeit der dritten Kunststoffmasse K3 ist zweckmäßig größer als die Kühlmittelbeständigkeit der zweiten oder ersten Kunststoffmasse K1, K2
Die ersten und die zweite Maskierungen 6a, 6b können jeweils durch einen plattenartig oder plättchenartig ausgebildeten Einsatz 17a, 17b, vorzugsweise aus einem Stahl, gebildet werden.
Gemäß einem optionalen Verfahrensschritt kann die den Kühlmittelverteilerraum 22a sowie den Kühlmittelsammlerraum 22b zunächst begrenzende zweite Kunststoffmasse K2 mit einem elektrisch isolierenden Isolationsmaterial (nicht gezeigt) umspritzt und/oder besprüht werden. Ebenso können axiale Endabschnitte der Statorwicklungen 6, die entlang der axialen Richtung A beidseitig aus dem jeweiligen Zwischenraum 4 herausragen können mit dem elektrisch isolierenden Isolationsmaterial umspritzt und/oder besprüht werden. Zweckmäßig wird hierfür ein elektrisch isolierender Lack verwendet. Denkbar ist es aber auch, die dritte Kunststoffmasse K3 und/oder die vierte Kunststoffmasse K4 oder eine andere geeignete Kunststoffmasse zu verwenden. Das Umspritzen bzw. Besprühen erfolgt derart, dass nach dem Umspritzen bzw. Besprühen weder die zweite Kunststoffmasse K2 noch die axialen Endabschnitte der Statorwicklungen 5 den Kühlmittelverteilerraum 22a oder den Kühlmittelsammlerraum 22b unmittelbar begrenzen. Auf diese Weise wird eine unerwünschte elektrische Verbindung der elektrisch leitenden Statorwicklungen 6 mit dem im Kühlmittelverteilerraum 22a bzw. Kühlmittelsammlerraum 22b vorhandenen Kühlmittel ausgeschlossen.
Im Zuge von Schritt d) oder zeitlich versetzt dazu, also vor der Ausführung von Schritt d) oder nach der Ausführung von Schritt d), können auch die axialen Endabschnitte der Statorwicklungen 5 mittels einer Kunststoffmasse, insbesondere mittels der zweiten Kunststoffmasse K2, auf dem jeweiligen Statorzahn 3 fixiert werden.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Stators (1) für eine elektrische Maschine, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines Stators (1), der einen ringförmigen Statorkörper (2) umfasst, von welchem radial nach innen mehrere, entlang einer Umfangsrichtung (U) des Statorkörpers (2) beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne (3) zur Aufnahme von Statorwicklungen (5) abstehen, wobei zwischen zwei in Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähnen (5) ein Zwischenraum (4) ausgebildet wird, b) Zumindest teilweises Umspritzen zumindest zweier in Umfangsrichtung (U) benachbarter Statorzähne (3) mit einer ersten Kunststoffmasse (K1), c) Anordnen zumindest einer Statorwicklung (5) auf wenigstens einem Statorzahn (3), d) Fixieren der zumindest einen Statorwicklung (5) auf dem wenigstens einen Statorzahn (3) durch zumindest teilweises Umspritzen dieser Statorwicklung mit einer zweiten Kunststoffmasse (K2), dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Fixieren der zumindest einen Statorwicklung (5) gemäß Schritt d), vorzugsweise vor dem Umspritzen mit der ersten Kunststoffmasse (K1) gemäß Schritt b), in den Zwischenraum (4) zwischen den beiden Statorzähnen (3) eine (erste) Maskierung (6a) eingebracht wird, welche einen den Zwischenraum (4) radial außen begrenzenden Oberflächenabschnitt (7) des Statorkörpers (2) abdeckt, so dass dieser beim Umspritzen gemäß Schritt d) nicht mit der zweiten Kunststoffmasse (K2), vorzugsweise auch nicht beim Umspritzen gemäß Schritt b) mit der ersten Kunststoffmasse (K1), bedeckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die (erste) Maskierung (6a) in einen radial äußeren Endabschnitt (10a) des Zwischenraums (4) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die (erste) Maskierung (6a) den radial äußeren Endabschnitt (10a) vollständig ausfüllt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt e) umfasst: e) Entfernen der (ersten) Maskierung (6a) aus dem Zwischenraum nach dem Umspritzen mit der zweiten Kunststoffmasse (K2), so dass ein nach dem Entfernen der (ersten) Maskierung (6a) vorhandener Hohlraum (8) einen Kühlmittelkanal (9) zum Durchströmen mit einem Kühlmittel ausbildet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt f) umfasst: f) Umspritzen der den Hohlraum (8) bzw. den Kühlmittelkanal (9) begrenzenden zweiten Kunststoffmasse (K2) und/oder der mittels der zweiten Kunststoffmasse (K2) am jeweiligen Statorzahn 3) fixierten Statorwicklung (5) und/oder des vor dem Entfernen der (ersten) Maskierung (6a) von dieser abgedeckten Oberflächenabschnitts (7) des Statorkörpers (2) mit einer dritten Kunststoffmasse (K3), vorzugsweise derart, dass der Hohlraum (8) bzw. Kühlmittelkanal (9) spätestens nach dem Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse (K3) fluidisch vom benachbarten Zwischenraum (4) abgetrennt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse (K3) nach dem Entfernen der (ersten) Maskierung (6a) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (9) ausschließlich von der dritten Kunststoffmasse (K3) begrenzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse (K3) derart erfolgt, dass nach dem Umspritzen der Hohlraum (8) bzw. Kühlmittelkanal (9) an keiner Stelle unmittelbar von der Statorwicklung (5) und/oder von dem Statorkörper (3) begrenzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - zumindest zwei in Umfangsrichtung (U) benachbarte Statorzähne (3) des in Schritt a) bereitgestellten Statorkörpers (2) jeweils an einem vom Statorkörper (2) abgewandten radial inneren Endabschnitt (10b) zumindest einen in der Umfangsrichtung (U) abstehenden Fortsatz (12a, 12b) aufweisen, wobei die beiden Fortsätze der in Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähne (3) einander in der Umfangsrichtung (U) gegenüberliegen, wobei die beiden Fortsätze (12a, 12b) unter Ausbildung eines Durchgangsschlitzes (13) den Zwischenraum (4) radial innen teilweise begrenzen, - vor dem Umspritzen mit der ersten Kunststoffmasse (K1) gemäß Schritt b) in einem zusätzlichen Verfahrensschritt c') in den Durchgangsschlitz (13) und/oder in einem radial außen an den Durchgangsschlitz (13) des radial inneren Endabschnitts (10b) anschließenden Bereich des Zwischenraums (9) eine zweite Maskierung (6b) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt e1) umfasst: e1) Entfernen der zweiten Maskierung (6b) aus dem Durchgangsschlitz (13) nach dem Umspritzen mit der zweiten Kunststoffmasse (K2), so dass nach dem Entfernen der zweiten Maskierung (6b) ein Hohlraum (8) für die spätere Ausbildung eines zusätzlichen Kühlmittelkanals (9') gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden zusätzlichen Verfahrensschritt f1) umfasst: f1) Umspritzen der den zusätzlichen Kühlmittelkanal (9') begrenzenden zweiten Kunststoffmasse (K2) und/ oder der mittels der zweiten Kunststoffmasse (K2) am jeweiligen Statorzahn (3) fixierten Statorwicklung (5) und/oder des vor dem Entfernen der zweiten Maskierung (K2) von dieser abgedeckten Oberflächenabschnitts (7) der Statorzähne (3) mit einer dritten Kunststoffmasse (K3), derart, dass ein zusätzlicher Kühlmittelkanal (9') gebildet wird, der nach dem Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse (K3) fluidisch vom benachbarten Zwischenraum (4) abgetrennt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Kühlmittelkanal (9') ausschließlich von der dritten Kunststoffmasse (K3) begrenzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Umspritzen mit der dritten Kunststoffmasse (K3) derart erfolgt, dass nach dem Umspritzen der umspritzte Hohlraum (8) bzw. Kühlmittelkanal (9) an keiner Stelle unmittelbar von der Statorwicklung (5) und/oder von dem Statorkörper (2) begrenzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Maskierung (6b) derart ausgebildet ist, dass sie nicht nur den zwischen den beiden in Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähnen (3) gebildeten Durchgangsschlitz (13) ausfüllt, sondern zusätzlich nach radial außen in den verbleibenden Zwischenraum (4) zwischen den beiden Statorzähnen (3) hineinragt, so dass sie zusätzlich einen sich an den Durchgangsschlitz (13) anschließenden, radial inneren Endabschnitt (10b) des Zwischenraums (4) ausfüllt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Maskierung (6b) in einem Querschnitt des Stators (1) senkrecht zu seiner Mittellängsachse (M) eine T-artige Geometrie mit einem vertikalen und mit einem horizontalen Abschnitt (14, 15) umfasst, wobei der vertikale Abschnitt (14) den Durchgangsschlitz (13) ausfüllt und der horizontale Abschnitt (15) den radial inneren Endabschnitt (13b) des Zwischenraums (4) ausfüllt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Maskierung (6a, 6b) durch einen, vorzugsweise plattenartig oder plättchenartig ausgebildeten Einsatz (17a, 17b), vorzugsweise aus Stahl, gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden, zusätzlichen Verfahrensschritt g) umfasst: g) Umspritzen zumindest einer Außenumfangsseite (16) des Statorkörpers (2) mit einer vierten Kunststoffmasse (K4).
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umspritzen gemäß Schritt g) auf der Außenumfangsseite (16) vorgesehene, sich axial erstreckende Fortsätze (18), von welchen axial endseitig jeweils Gewindestangen (19) zur Befestigung eines jeweiligen Lagerschildes (20a, 20b) am Statorkörper (2) abstehen oder in welchen Durchgangsöffnungen zur Aufnahme von Gewindestangen (19) angeordnet sind, mit der vierten Kunststoffmasse (K4) umspritzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Kunststoffmaterial der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Kunststoffmasse (K1, K2, K3) einen Thermoplasten umfasst oder ein Thermoplast ist, und/oder dass - das Kunststoffmaterial der vierten Kunststoffmasse (K4) einen Duroplasten umfasst oder ein Duroplast ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit der vierten Kunststoffmasse (K4) kleiner ist als die Wärmeleitfähigkeit der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Kunststoffmasse (K1, K2, K3), und/oder dass die Wärmeleitfähigkeit der ersten und des zweiten Kunststoffmasse (K1, K2) größer ist als die Wärmeleitfähigkeit der dritten und der vierten Kunststoffmasse (K3, K4).
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlmittelbeständigkeit der dritten Kunststoffmasse (K3) größer ist als die Kühlmittelbeständigkeit der zweiten oder ersten Kunststoffmasse (K1, K2).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden beiden zusätzlichen Verfahrensschritte h1, h2) umfasst: h1) Bereitstellen eines Kühlmittelverteilerraums (22a) und eines Kühlmittelsammlerraums (22b) am und/oder im Stator (2), welche über den wenigstens einen Kühlmittelkanal (9) und/oder über den wenigstens einen zusätzlichen Kühlmittelkanal (9') fluidisch miteinander kommunizieren; h2) Umspritzen und/oder Besprühen der den Kühlmittelverteilerraum (22a) und/oder den Kühlmittelsammlerraum (22b) begrenzenden zweiten Kunststoffmasse (K2) und/oder der axialen Endabschnitte wenigstens einer Statorwicklung (5), vorzugsweise aller Statorwicklungen (5), mit einem elektrisch isolierenden Isolationsmaterial, vorzugsweise mit einem elektrisch isolierenden Lack, und/oder mit einer Kunststoffmasse, vorzugsweise mit der dritten Kunststoffmasse (K3) und/oder mit der vierten Kunststoffmasse (K4).
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Umspritzen bzw. Besprühen gemäß Schritt h2) derart erfolgt, dass nach dem Umspritzen bzw. Besprühen weder die zweite Kunststoffmasse (K2) noch die axialen Endabschnitte der wenigstens einen Statorwicklung (5), vorzugsweise aller Statorwicklungen (5), den Kühlmittelverteilerraum (22a) oder den Kühlmittelsammlerraum (22b) begrenzen.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) des Verfahrens oder vor Schritt d) oder nach Schritt d) auch die axialen Endabschnitte der wenigstens einen Statorwicklung (5) mittels der Kunststoffmasse, vorzugsweise mittels der zweiten Kunststoffmasse (K2), auf dem wenigstens einen Statorzahn (3) fixiert werden.
Stator (1), hergestellt mittels des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 24.
Elektrische Maschine, - mit einem Stator (1), insbesondere nach Anspruch 25, der mittels des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 24 hergestellt ist, - mit einem Rotor, der relativ zum Stator (1) um eine Rotationsachse drehbar ausgebildet ist.