DE102019215693A1

DE102019215693A1 - Electric machine and method of manufacturing the electric machine

Info

Publication number: DE102019215693A1
Application number: DE102019215693.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Meyer; Corinna Schaefer; Matthias Baumann; Philipp Leppert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-04-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (10) aufweisend einen Stator (12) und einen Rotor (14), wobei der Stator (12) eine Mehrzahl von Erregerspulen, insbesondere Steckwicklungen aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die elektrische Maschine (10) wenigstens eine weitgehend parallel zu einer Rotationsachse (16) durch den Stator (12) verlaufende Hohlschraube (28) aufweist, welche zur Durchströmung mit einem Kühlmittel ausgebildet ist.The invention relates to an electrical machine (10) having a stator (12) and a rotor (14), the stator (12) having a plurality of excitation coils, in particular plug-in windings. It is proposed that the electrical machine (10) have at least one hollow screw (28) which runs largely parallel to an axis of rotation (16) through the stator (12) and is designed for a coolant to flow through.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Maschine.The invention relates to an electrical machine according to the preamble of the independent claim. The invention also relates to a method for producing such an electrical machine.

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Maschinen für Traktionsantriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, benötigen bei den heute geforderten Leistungen und Baugrößen eine Flüssigkeitskühlung. Im Stand der Technik sind gehäuselose Elektromotoren bekannt, welche kein weiteres Gehäuse um den Stator aufweisen und eine Statorkühlung direkt durch den Statorkörper verläuft. Statoren sind typischerweise aus Blechlamellen ausgebildet. Solche Maschinen sind komplex im Aufbau und schwierig gegenüber dem Kühlmittel abzudichten.Electrical machines for traction drives, especially for motor vehicles, require liquid cooling for the power and size required today. Electric motors without a housing are known in the prior art, which have no further housing around the stator and a stator cooling system runs directly through the stator body. Stators are typically formed from sheet metal lamellas. Such machines are complex in construction and difficult to seal against the coolant.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteileadvantages

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine elektrische Maschine aufweisend einen Stator und einen Rotor. Der Stator weist eine Mehrzahl von Erregerspulen, insbesondere Steckwicklungen auf. Erfindungsgemäß weist die elektrische Maschine wenigstens eine weitgehend parallel zu einer Rotationsachse durch den Stator verlaufende Hohlschraube auf, welche zur Durchströmung mit einem Kühlmittel ausgebildet ist.The present invention describes an electrical machine having a stator and a rotor. The stator has a plurality of excitation coils, in particular plug-in windings. According to the invention, the electrical machine has at least one hollow screw which runs largely parallel to an axis of rotation through the stator and is designed for a coolant to flow through.

Das hat den Vorteil, dass die elektrische Maschine gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht wird. Dadurch, dass das Kühlmittel durch die Hohlschraube von einer axialen Stirnseite des Stators zur anderen axialen Stirnseite geleitet werden kann, wird der Stator hinsichtlich der Abdichtung robuster und kann kostengünstiger bereitgestellt werden.This has the advantage that the electrical machine is simplified compared to the prior art. Because the coolant can be conducted through the hollow screw from one axial end face of the stator to the other axial end face, the stator becomes more robust with regard to sealing and can be provided more cost-effectively.

Dabei soll unter einer elektrischen Maschine insbesondere ein Elektromotor verstanden werden, bevorzugt einen rotativer Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor. Erfindungsgemäß weist der Stator Erregerspulen auf. Die Erregerspulen des Stators können im Betrieb der elektrischen Maschine ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, insbesondere Drehfeld erzeugen, welches dazu vorgesehen ist, den Rotor in Rotation zu versetzten. Der Rotor bzw. der Läufer des Elektromotors kann generell mit Permanentmagneten bestückt sein, stromkommutierte Spulen für die Magnetfelderzeugung aufweisen, oder als so genannter Kurzschlussläufer einer Asynchronmaschine ausgebildet sein.An electric machine is to be understood as meaning, in particular, an electric motor, preferably a rotary electric motor with a stator and a rotor. According to the invention, the stator has excitation coils. When the electrical machine is in operation, the excitation coils of the stator can generate a time-varying magnetic field, in particular a rotating field, which is provided to set the rotor in rotation. The rotor or the rotor of the electric motor can generally be equipped with permanent magnets, have current-commutated coils for the generation of magnetic fields, or be designed as a so-called squirrel-cage rotor of an asynchronous machine.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Rotor als Innenläufer oder Außenläufer ausgebildet sein und der Stator entsprechend als Außenstator oder Innenstator.According to the present invention, the rotor can be designed as an internal rotor or external rotor and the stator can accordingly be designed as an external stator or internal stator.

Bevorzugt ist der Rotor, insbesondere als Innenläufer, weitgehend zylinderförmig ausgebildet. Darunter soll insbesondere verstanden werden, dass der Rotor im Wesentlichen zylindersymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse weitgehend der Rotationsachse entspricht, um die sich im Betrieb der Rotor der elektrischen Maschine dreht. Beispielsweise kann die räumliche Ausdehnung des weitgehend zylinderförmig ausgebildeten Rotors durch einen virtuellen, gedachten Zylinder um die Rotationsachse bzw. Zylinderachse begrenzt sein, insbesondere kann ein gedachter Radius um die Zylinderachse existieren, innerhalb welchen der Rotor angeordnet ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Rotor ein zylinderförmiges Grundelement aufweist, von welchem aus sich Rotorzähne für die Aufnahme vom Spulen erstrecken.The rotor, in particular as an internal rotor, is preferably designed largely cylindrical. This is to be understood in particular to mean that the rotor is designed to be essentially cylinder-symmetrical, the cylinder axis largely corresponding to the axis of rotation about which the rotor of the electrical machine rotates during operation. For example, the spatial extent of the largely cylindrical rotor can be limited by a virtual, imaginary cylinder around the axis of rotation or cylinder axis; in particular, there can be an imaginary radius around the cylinder axis within which the rotor is arranged. For example, it is conceivable that the rotor has a cylindrical base element from which rotor teeth for receiving the bobbins extend.

Bevorzugt ist der Stator, insbesondere als Außenstator, zumindest abschnittsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist. Darunter soll insbesondere verstanden werden, dass der Stator abschnittsweise zylindersymmetrisch ausgebildet ist, wobei die Zylinderachse weitgehend der Rotationsachse entspricht, um die sich im Betrieb der Rotor der elektrischen Maschine dreht. Vorzugsweise ist der zylinderförmige Hohlraum des Hohlzylinders für die Aufnahme eines weitgehend zylinderförmigen Rotors vorgesehen. Beispielsweise kann die räumliche Ausdehnung des hohlzylinderförmig ausgebildeten Abschnitts des Stators durch einen virtuellen, gedachten Hohlzylinder um die Rotationsachse bzw. Zylinderachse begrenzt sein, insbesondere kann ein gedachter erster Radius und gedachter zweiter Radius um die Zylinderachse existieren, wobei der hohlzylinderförmige Abschnitt des Stators zwischen dem ersten Radius und zweiten Radius angeordnet ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Rotor ein hohlzylinderförmiges Grundelement aufweist, von welchem aus sich Statorzähne erstrecken, welche für die Aufnahme der Erregerwicklungen vorgesehen sind.The stator, in particular as an outer stator, is preferably designed at least in sections as a hollow cylinder. This should in particular be understood to mean that the stator is designed to be cylinder-symmetrical in sections, the cylinder axis largely corresponding to the axis of rotation about which the rotor of the electrical machine rotates during operation. The cylindrical cavity of the hollow cylinder is preferably provided for receiving a largely cylindrical rotor. For example, the spatial extent of the hollow cylinder-shaped section of the stator can be limited by a virtual, imaginary hollow cylinder around the axis of rotation or cylinder axis, in particular an imaginary first radius and imaginary second radius can exist around the cylinder axis, with the hollow cylindrical section of the stator between the first Radius and second radius is arranged. For example, it is conceivable that the rotor has a hollow cylindrical base element from which stator teeth extend, which are provided for receiving the excitation windings.

Darunter, dass die Hohlschraube durch den Stator verläuft, soll insbesondere verstanden werden, dass die Hohlschraube durch einen Statorgrundkörper verläuft. Vorteilhaft tritt die Hohlschraube auf einer ersten axialen Stirnseite des Statorgrundkörpers ein und auf der in Axialrichtung gegenüberliegenden zweiten axialen Stirnseite des Statorgrundkörpers heraus. Unter einer Axialrichtung soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche parallel zur Rotationsachse bzw. Zylinderachse angeordnet ist.The fact that the hollow screw runs through the stator is to be understood in particular as meaning that the hollow screw runs through a stator base body. The hollow screw advantageously enters on a first axial end face of the stator base body and exits on the second axial end face of the stator base body, which is opposite in the axial direction. An axial direction is to be understood in particular as a direction which is arranged parallel to the axis of rotation or the cylinder axis.

Es ist denkbar, dass die Hohlschraube an einen ihrer axialen Enden einen sich in eine Radialrichtung der Hohlschraube erstreckenden Schraubenkopf aufweisen, welcher am Stator bzw. am Statorgrundkörper anliegt, insbesondere formschlüssig oder kraftschlüssig anliegt. Es ist auch denkbar, dass die Hohlschraube an ihrem anderen axialen Ende mit einer Schraubenmutter, welche ein Muttergewinde aufweist, verbunden ist, wobei die Schraubenmutter am Stator bzw. am Statorgrundkörper anliegt, insbesondere formschlüssig oder kraftschlüssig anliegt. Insbesondere ist es denkbar, dass die Hohlschraube auf den Stator bzw. Statorgrundkörper mit einer in Axialrichtung bzw. entlang der Längserstreckungsrichtung der Hohlschraube gerichteten Kraft wirkt, welche insbesondere den Stator bzw. Statorgrundkörper zusammendrückt.It is conceivable that the hollow screw has a hollow screw extending in a radial direction of the hollow screw at one of its axial ends Have screw head which rests on the stator or on the stator base body, in particular rests in a form-fitting or force-fitting manner. It is also conceivable that the other axial end of the hollow screw is connected to a screw nut which has a nut thread, the screw nut resting on the stator or the stator base body, in particular resting positively or non-positively. In particular, it is conceivable that the hollow screw acts on the stator or stator base body with a force directed in the axial direction or along the longitudinal extension direction of the hollow screw, which force in particular compresses the stator or stator base body.

Unter einem Statorgrundkörper soll insbesondere ein Grundkörper verstanden werden, welcher in Umfangsrichtung Zähne und Nuten aufweist, an welchen die Erregerwicklungen und optional eine Isolationsmaske, Isolationspapier und dergleichen anbringbar ist. Der Stator weist den Statorgrundkörper zusammen mit den Erregerwicklungen auf. Bevorzugt weist ein Statorgrundkörper Statorlamellen auf. Ein solcher Statorgrundkörper wird manchmal auch als Lamellenpaket, Statorpaket oder paktierter Stator bezeichnet. Die Statorlamellen sind Blechlamellen, insbesondere aus Elektroblech, welche axial bzw. in Richtung der Rotationsachse übereinander geschichtet sind. Die Statorlamellen werden zum Statorpaket zusammengefügt, insbesondere durch plastische Verformungsverfahren, beispielsweise durch Stanzpaketieren. Statoren mit übereinandergeschichteten Statorlamellen haben den Vorteil, dass auf diese Weise Wirbelströme im Stator weitgehend vermieden werden können.A stator base body is to be understood in particular as a base body which has teeth and grooves in the circumferential direction, to which the excitation windings and optionally an insulation mask, insulation paper and the like can be attached. The stator has the stator body together with the excitation windings. A stator base body preferably has stator lamellae. Such a stator base body is sometimes also referred to as a disk pack, stator pack or packaged stator. The stator lamellas are sheet-metal lamellae, in particular made of electrical steel, which are stacked axially or in the direction of the axis of rotation. The stator lamellas are joined together to form the stator package, in particular by means of plastic deformation processes, for example by stamping packages. Stators with stacked stator segments have the advantage that eddy currents in the stator can be largely avoided in this way.

Ein Stator bzw. Statorgrundkörper mit Statorlamellen kann vorteilhaft durch die Hohlschraube zusammengepresst werden, so dass die Statorlamellen durch die Hohlschraube zusammengehalten werden.A stator or stator base body with stator lamellas can advantageously be pressed together by the hollow screw, so that the stator lamellas are held together by the hollow screw.

Es ist jedoch auch denkbar, dass der Statorgrundkörper aus einem anderen Material gefertigt ist. In alternativen Ausführungsformen ist es möglich, dass der Statorgrundkörper gesintert ist bzw. gesinterte Materialien aufweist. Bevorzugt weist der Statorgrundkörper einen Pulververbundwerkstoff auf, besonders bevorzugt einen weichmagnetischen Pulververbundwerkstoff. Weichmagnetischen Pulververbundwerkstoffen werden manchmal auch als SMC-Magnete bezeichnet.However, it is also conceivable that the stator base body is made of a different material. In alternative embodiments, it is possible that the stator base body is sintered or has sintered materials. The stator base body preferably has a powder composite material, particularly preferably a soft magnetic powder composite material. Soft magnetic powder composites are sometimes referred to as SMC magnets.

Darunter, dass die Hohlschraube weitgehend parallel zur der Rotationsachse durch den Stator verläuft, soll insbesondere verstanden werden, dass die Hohlschraube mit ihrer Längserstreckungsrichtung bzw. Haupterstreckungsrichtung weitgehend parallel zur Rotationsachse angeordnet ist. Unter einer weitgehend senkrechten bzw. parallelen Anordnung soll insbesondere eine Anordnung verstanden werden, welche nicht mehr als 8°, vorteilhaft nicht mehr als 5°, besonders vorteilhaft nicht mehr als 2° von einer senkrechten bzw. parallelen Anordnung abweicht.The fact that the hollow screw runs largely parallel to the axis of rotation through the stator is to be understood in particular to mean that the hollow screw is arranged with its direction of longitudinal extent or main direction of extent largely parallel to the axis of rotation. A largely perpendicular or parallel arrangement is to be understood in particular as an arrangement which deviates from a perpendicular or parallel arrangement by no more than 8 °, advantageously no more than 5 °, particularly advantageously no more than 2 °.

Unter einem Kühlmittel ist insbesondere ein flüssiges Kühlmittel zu verstehen, beispielsweise ein Wasser-Glykol Gemisch. Die Verwendung eines Kühlmittels erlaubt besonders hohe Leistungen der elektrischen Maschine. Dadurch, dass die wenigstens eine Hohlschraube durch den Stator bzw. Statorgrundkörper verläuft ist eine besonders gute Kühlleistung möglich.A coolant is to be understood in particular as a liquid coolant, for example a water-glycol mixture. The use of a coolant allows the electrical machine to perform particularly well. Because the at least one hollow screw runs through the stator or stator base body, a particularly good cooling performance is possible.

Bevorzugt weist die elektrische Maschine bzw. der Stator eine Zuleitung und eine Ableitung auf. Unter einer Zuleitung bzw. Ableitung soll insbesondere ein Anschluss an der elektrischen Maschine bzw. am Stator für das Zuführen bzw. Abführen des Kühlmittels verstanden werden. Es ist denkbar, dass die Zuleitung und die Ableitung auf der gleichen axialen Stirnseite des Stators angeordnet sind. Das ermöglicht ein besonders einfaches und komfortables Anschließen an einen externen Kühlmittelkreislauf. Vorteilhaft ist die Zuleitung und/oder Ableitung fluidleitend mit der Hohlschraube verbunden.The electrical machine or the stator preferably has a supply line and a discharge line. A supply line or discharge line is to be understood as meaning, in particular, a connection to the electrical machine or to the stator for supplying or removing the coolant. It is conceivable that the supply line and the discharge line are arranged on the same axial end face of the stator. This enables a particularly simple and convenient connection to an external coolant circuit. The supply line and / or discharge line is advantageously connected to the hollow screw in a fluid-conducting manner.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der elektrischen Maschine möglich.The features listed in the subclaims allow advantageous developments of the electrical machine.

Vorteilhaft weist die elektrische Maschine eine Mehrzahl von Hohlschrauben auf, welche entlang des äußeren Umfangs des Stators angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Stator bzw. Statorgrundkörper gleichmäßig gekühlt werden. Zudem kann der Stator bzw. Statorgrundkörper gleichmäßig mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt bzw. zusammengepresst werden. Bevorzugt sind die Hohlschrauben in Umfangsrichtung gleichmäßig bzw. regelmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Vorteilhaft sind die Hohlschrauben gleichartig ausgebildet.The electrical machine advantageously has a plurality of hollow screws which are arranged along the outer circumference of the stator. In this way, the stator or stator base body can be cooled uniformly. In addition, the stator or stator base body can be evenly acted upon or pressed together with a force acting in the axial direction. The hollow screws are preferably arranged uniformly or regularly spaced from one another in the circumferential direction. The hollow screws are advantageously designed in the same way.

Darunter, dass die Hohlschrauben am äußeren Umfang des Stators angeordnet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass ein Abstand einer Hohlschraube senkrecht zur Rotationsachse wenigstens 60%, bevorzugt wenigstens 70%, besonders bevorzugt 80%, vorteilhaft bevorzugt wenigstens 90% von einem maximalen halben Durchmesser des Stators oder Statorgrundkörpers senkrecht zur Rotationsachse beträgt.The fact that the hollow screws are arranged on the outer circumference of the stator should be understood in particular to mean that a distance of a hollow screw perpendicular to the axis of rotation is at least 60%, preferably at least 70%, particularly preferably 80%, advantageously preferably at least 90% of a maximum half diameter of the stator or stator body is perpendicular to the axis of rotation.

Die elektrische Maschine wird weiter verbessert, wenn an den beiden axialen Stirnseiten des Stators jeweils ein erster Lagerschild und ein zweiter Lagerschild angeordnet ist, und die beiden Lagerschilde mit der wenigstens einen Hohlschraube verbunden sind. Auf diese Weise übernimmt die wenigstens eine Hohlschraube die Funktion eines Zugankers, welcher die beiden Lagerschilde zusammenhält. Bevorzugt können die sonst üblichen Zuganker durch Hohlschrauben gemäß der vorliegenden Erfindung ersetzt werden. Der Aufbau der elektrischen Maschine wird auf diese Weise vereinfacht. Insbesondere kann auf diese Weise der Stator bzw. der Statorgrundkörper mit einer in Axialrichtung wirkenden Kraft beaufschlagt werden, so dass beispielsweise Statorlamellen zusammengehalten werden können.The electrical machine is further improved if a first end plate and a second end plate are arranged on each of the two axial end faces of the stator, and the two end plates are connected to the at least one hollow screw. In this way, the at least one hollow screw takes on the function of a Tie rod that holds the two end shields together. The otherwise customary tie rods can preferably be replaced by hollow screws according to the present invention. The structure of the electrical machine is simplified in this way. In particular, a force acting in the axial direction can be applied to the stator or the stator base body in this way, so that, for example, stator segments can be held together.

Vorteilhaft weist wenigstens einer der Lagerschilde ein Gewinde bzw. ein Muttergewinde auf, welches dazu vorgesehen ist das Gewinde bzw. Schraubengewinde der Hohlschraube zu führen bzw. aufzunehmen, insbesondere eine Verbindung mit der Hohlschraube herzustellen, bevorzugt eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung.Advantageously, at least one of the bearing plates has a thread or a nut thread, which is provided to guide or receive the thread or screw thread of the hollow screw, in particular to establish a connection with the hollow screw, preferably a form-fitting and / or force-fitting connection.

Die Hohlschraube kann einen sich in eine Radialrichtung der Hohlschraube erstreckenden Schraubenkopf aufweisen, welcher dazu vorgesehen ist, eine formschlüssige und/oder bevorzugt kraftschlüssige Verbindung mit einem der Lagerschilde herzustellen.The hollow screw can have a screw head which extends in a radial direction of the hollow screw and which is provided to produce a form-fitting and / or preferably force-fitting connection with one of the end shields.

Wenn wenigstens der Stator eine Zuleitung und Ableitung aufweist und wenigstens einer der beiden Lagerschilde einen Ringkanal aufweist, welcher fluidleitend mit der Zuleitung und/oder der Ableitung verbunden ist, und welcher fluidleitend mit der wenigstens einen Hohlschraube verbunden ist, und wobei der Ringkanal zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung verläuft, kann der Stator bzw. der Statorgrundkörper durch den Ringkanal stirnseitig gekühlt werden.If at least the stator has a supply line and a discharge line and at least one of the two end shields has an annular channel which is fluidly connected to the supply line and / or the discharge line, and which is fluidically connected to the at least one hollow screw, and wherein the annular channel is at least partially in Running in the circumferential direction, the stator or the stator base body can be cooled at the end through the annular channel.

Es ist denkbar, dass die Zuleitung und/oder Ableitung an einem Lagerschild oder an beiden Lagerschilden angeordnet ist.It is conceivable that the supply line and / or discharge line is arranged on one end shield or on both end shields.

Der Ringkanal ist insbesondere auch zur Leitung des Kühlmittels von der Zuleitung zur Hohlschraube oder zur Leitung des Kühlmittels von der Hohlschraube zur Ableitung vorgesehen. Es ist auch denkbar, dass der Ringkanal oder ein weiterer Ringkanal dazu vorgesehen ist, das Kühlmittel von einer ersten Hohlschraube zu einer zweiten Hohlschraube zu leiten. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Ringkanal zur Kühlung einer axialen Stirnseite des Stators vorgesehen ist. Bevorzugt liegt der Ringkanal zumindest abschnittsweise an einer axialen Stirnseite des Stators an. Es ist auch denkbar, dass der Ringkanal oder ein weiterer Ringkanal zur Kühlung von anderen Komponenten der elektrischen Maschine vorgesehen ist, beispielsweise einer am Lagerschild angeordneten Leistungselektronik.The annular channel is also provided in particular to conduct the coolant from the feed line to the hollow screw or to conduct the coolant from the hollow screw to the discharge. It is also conceivable that the ring channel or a further ring channel is provided to guide the coolant from a first hollow screw to a second hollow screw. It is provided in particular that the annular channel is provided for cooling an axial end face of the stator. The annular channel preferably rests, at least in sections, on an axial end face of the stator. It is also conceivable that the ring channel or a further ring channel is provided for cooling other components of the electrical machine, for example power electronics arranged on the end shield.

Vorteilhaft verläuft der Ringkanal um wenigstens 20% des Umfangs des Stators besonders vorteilhaft wenigstens 25%, bevorzugt wenigstens 50%, besonders bevorzugt 75%. Alternativ spannt der Ringkanal vorteilhaft einen Mittelpunktswinkel von wenigstens 2π/5, besonders bevorzugt wenigstens π/2, vorteilhaft wenigstens π, besonders vorteilhaft wenigstens 3π/2 auf. Unter einem Mittelpunktswinkel soll insbesondere ein Winkel in Bogenmaß verstanden werden, welcher von der Rotationsachse in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse aufgespannt wird.The ring channel advantageously runs around at least 20% of the circumference of the stator, particularly advantageously at least 25%, preferably at least 50%, particularly preferably 75%. Alternatively, the ring channel advantageously spans a central angle of at least 2π / 5, particularly preferably at least π / 2, advantageously at least π, particularly advantageously at least 3π / 2. A central angle should be understood to mean, in particular, an angle in radians which is spanned by the axis of rotation in a plane perpendicular to the axis of rotation.

Unter weitgehend vollständig bzw. dass eine Größe weitgehend einen vorgegebenen Wert aufweist, soll insbesondere verstanden werden, dass der tatsächliche Wert der Größe wenigstens 90% des vorgegebenen Werts beträgt, bevorzugt wenigstens 95%, besonders bevorzugt wenigstens 98%.By largely completely or that a variable largely has a predefined value, it should be understood in particular that the actual value of the variable is at least 90% of the predefined value, preferably at least 95%, particularly preferably at least 98%.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform verläuft der Ringkanal weitgehend vollständig entlang des Umfangs des Stators bzw. spannt der Ringkanal einen Mittelpunktswinkel von weitgehend 2π auf. Vorteilhaft kann die Zuleitung bezüglich des Umfangs die gleiche Position wie die Hohlschraube aufweisen bzw. können die Zuleitung und die Hohlschraube auf einem gedachten Strahl angeordnet sein, welcher sich von der Rotationsachse erstreckt. Beispielsweise kann die Zuleitung in Axialrichtung oberhalb von der Hohlschraube angeordnet sein. Vorteilhaft verläuft der Ringkanal von der Zuleitung ausgehend in Umfangsrichtung um den Stator und mündet nach einem Umlauf in der Hohlschraube. Auf diese Weise wird die axiale Stirnseite des Stators gleichmäßig gekühlt und kann durch die Hohlschraube auf die andere axiale Stirnseite geleitet werden.In a particularly advantageous embodiment, the ring channel runs largely completely along the circumference of the stator or the ring channel spans a central angle of largely 2π. The feed line can advantageously have the same position with respect to the circumference as the hollow screw or the feed line and the hollow screw can be arranged on an imaginary beam which extends from the axis of rotation. For example, the supply line can be arranged in the axial direction above the hollow screw. The annular channel advantageously runs around the stator in the circumferential direction starting from the supply line and, after one revolution, opens into the hollow screw. In this way, the axial face of the stator is evenly cooled and can be passed through the hollow screw to the other axial face.

Es ist auch denkbar, dass der Ringkanal oder ein weiterer Ringkanal dazu vorgesehen ist, das Kühlmittel von einer ersten Hohlschraube zu einer zweiten Hohlschraube zu leiten. Beispielsweise kann das Kühlmittel von der Zuleitung auf einer ersten axialen Stirnseite durch eine erste Ringleitung zur ersten Hohlschraube strömen, wobei die erste Ringleitung beispielhaft einen Mittelpunktswinkel von π/4 aufspannt. Anschließend strömt das Kühlmittel durch die erste Hohlschraube auf eine zweite axiale Stirnseite, wo die erste Hohlschraube mit der zweiten Hohlschraube fluidleitend durch eine zweite Ringleitung verbunden ist. Auf diese Weise kann auch die zweite axiale Stirnseite des Stators gekühlt werden. Beispielsweise kann die zweite Ringleitung einen Mittelpunktswinkel von π/4 aufspannen. Anschließend kann das Kühlmittel durch die zweite Hohlschraube wieder zurück zur ersten axialen Stirnseite strömen. Es ist insbesondere möglich, dass eine Mehrzahl von Hohlschrauben mit einer Mehrzahl von Ringleitungen fluidleitend verbunden ist, welche insbesondere in Umfangsrichtung des Stators jeweils abwechselnd auf der ersten axialen Stirnseite oder zweiten axialen Stirnseite angeordnet sind. Auf diese Weise kann das Kühlmittel wellenförmig um den Stator geleitet werden.It is also conceivable that the ring channel or a further ring channel is provided to guide the coolant from a first hollow screw to a second hollow screw. For example, the coolant can flow from the supply line on a first axial end face through a first ring line to the first hollow screw, the first ring line spanning, for example, a central angle of π / 4. The coolant then flows through the first hollow screw to a second axial end face, where the first hollow screw is connected to the second hollow screw in a fluid-conducting manner by a second ring line. In this way, the second axial end face of the stator can also be cooled. For example, the second ring line can span a central angle of π / 4. The coolant can then flow back through the second hollow screw to the first axial end face. In particular, it is possible for a plurality of hollow screws to be connected in a fluid-conducting manner to a plurality of ring lines, which in particular alternate in the circumferential direction of the stator on the first axial end face or on the second axial face Front side are arranged. In this way, the coolant can be guided in waves around the stator.

Bevorzugt verläuft der Ringkanal zumindest abschnittsweise entlang eines Kreisrings bzw. Kreisringsegments um die Rotationsachse. Es ist aber auch denkbar, dass der Ringkanal zumindest abschnittweise einen mäanderförmigen Verlauf aufweist, insbesondere dass sich Leitungsteilabschnitte, welche weitgehend in Umfangsrichtung ausgerichtet sind mit solchen Leitungsteilabschnitten abwechseln, welche weitgehend in Radialrichtung ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann die Kühlleistung weiter verbessert werden.The annular channel preferably runs at least in sections along a circular ring or circular ring segment around the axis of rotation. However, it is also conceivable that the ring channel has a meandering course at least in sections, in particular that line subsections which are largely oriented in the circumferential direction alternate with those line subsections which are largely oriented in the radial direction. In this way, the cooling performance can be further improved.

Darunter, dass eine Achse weitgehend in einer Richtung ausgerichtet ist, soll insbesondere versanden werden, dass zwischen der Achse und der Richtung höchstens ein Winkel aufgespannt wird, welcher kleiner ist als 8°, vorteilhaft kleiner als 5°, besonders vorteilhaft kleiner als 2°. Insbesondere soll unter einer weitgehend senkrechten bzw. parallelen Anordnung eine Anordnung verstanden werden, welche nicht mehr als 8°, vorteilhaft nicht mehr als 5°, besonders vorteilhaft nicht mehr als 2° von einer senkrechten bzw. parallelen Anordnung abweicht.The fact that an axis is largely aligned in one direction should in particular mean that at most an angle is spanned between the axis and the direction which is less than 8 °, advantageously less than 5 °, particularly advantageously less than 2 °. In particular, a largely perpendicular or parallel arrangement should be understood to mean an arrangement which deviates from a perpendicular or parallel arrangement by no more than 8 °, advantageously no more than 5 °, particularly advantageously no more than 2 °.

Die Kühlleistung wird weiter verbessert, wenn der Ringkanal auf einer Seite zumindest abschnittsweise durch einen Statorgrundkörper begrenzt wird. Insbesondere ist damit gemeint, dass der Ringkanal zumindest abschnittsweise entlang seines Querschnitts auf einer dem Statorgrundkörper zugewandten Seite offen ist und im Zusammenspiel mit dem Statorgrundkörper einen Durchfluss bzw. eine Leitung für das Kühlmittel ausbildet. Insbesondere verläuft das Kühlmittel in einem Ringkanal, welcher auf einer Seite zumindest abschnittsweise durch den Statorgrundkörper begrenzt wird, abschnittsweise unmittelbar am Statorgrundkörper und kontaktiert den Statorgrundkörper. Auf diese Weise ist eine besonders gute Wärmeübertragung möglich.The cooling performance is further improved if the ring channel is delimited at least in sections on one side by a stator base body. In particular, this means that the ring channel is open at least in sections along its cross section on a side facing the stator base body and, in interaction with the stator base body, forms a flow or a line for the coolant. In particular, the coolant runs in an annular channel, which is delimited at least in sections on one side by the stator base body, in sections directly on the stator base body and makes contact with the stator base body. In this way, particularly good heat transfer is possible.

Vorteilhaft weist der Statorgrundkörper eine Beschichtung auf, welche gegenüber dem Kühlmittel chemisch beständig ist, insbesondere eine Epoxid-Beschichtung. Typischerweise sind Statorgrundkörper zur elektrischen Isolierung gegenüber den Erregerspulen beschichtet. In einem Statorgrundkörper, welcher Statorlamellen aufweisen, kann die Beschichtung zusätzlich die Statorlamellen zusammenhalten.The stator base body advantageously has a coating which is chemically resistant to the coolant, in particular an epoxy coating. Typically, the stator base bodies are coated for electrical insulation from the excitation coils. In a stator base body which has stator lamellas, the coating can additionally hold the stator lamellas together.

Weist der Stator wenigstens eine sich weitgehend parallel zur Rotationsachse erstreckende Durchführung auf, durch welche die wenigstens eine Hohlschraube verläuft, hat das den Vorteil, dass die Hohlschraube besonders einfach im Stator anbringbar ist. Insbesondere kann die Hohlschraube einfach durch bzw. in die Durchführung eingeschraubt werden. Die Durchführung kann ein Gewinde bzw. Muttergewinde aufweisen, welches dazu vorgesehen ist das Gewinde bzw. Schraubengewinde der Hohlschraube zu führen bzw. aufzunehmen. Es ist auch denkbar, dass die Durchführung einen wenigstens so großen Durchmesser aufweist, wie das Gewinde der Hohlschraube, so dass die Hohlschraube durch die Durchführung ohne Schrauben durchgesteckt werden kann. Die Hohlschraube wird dann an den axialen Stirnseiten befestigt, beispielsweise durch Schraubenmuttern, Gewinde in den Lagerschilden und/oder einen Schraubenkopf.If the stator has at least one passage extending largely parallel to the axis of rotation through which the at least one hollow screw runs, this has the advantage that the hollow screw can be attached particularly easily in the stator. In particular, the hollow screw can simply be screwed through or into the bushing. The leadthrough can have a thread or nut thread, which is provided to guide or receive the thread or screw thread of the hollow screw. It is also conceivable that the bushing has a diameter that is at least as large as the thread of the hollow screw, so that the hollow screw can be pushed through the bushing without screws. The hollow screw is then attached to the axial end faces, for example by means of screw nuts, threads in the end shields and / or a screw head.

Die Kühlung des Stators über die Hohlschraube wird weiter verbessert, wenn in der Durchführung zwischen der Hohlschraube und dem Stator bzw. Statorgrundkörper zumindest abschnittsweise eine Wärmeleitpaste angeordnet ist. Insbesondere, wenn die Hohlschraube eine in der Durchführung angeordnetes Gewinde aufweist, kann auf diese Weise die thermische Leitfähigkeit zwischen dem Gewinde und dem Stator bzw. Statorgrundkörper verbessert werden.The cooling of the stator via the hollow screw is further improved if a heat-conducting paste is arranged at least in sections in the passage between the hollow screw and the stator or stator base body. In particular, if the hollow screw has a thread arranged in the feedthrough, the thermal conductivity between the thread and the stator or stator base body can be improved in this way.

Beträgt ein innerer Durchmesser der Hohlschraube zwischen 2% und 25%, bevorzugt zwischen 5% und 20%, besonders bevorzugt zwischen 10% und 15% einer Statorgrundkörperbreite, kann auf diese Weise eine besonders effiziente Kühlleistung bereitgestellt werden.If an inner diameter of the hollow screw is between 2% and 25%, preferably between 5% and 20%, particularly preferably between 10% and 15% of a stator base body width, a particularly efficient cooling capacity can be provided in this way.

Unter einem inneren Durchmesser der Hohlschraube soll insbesondere ein Durchmesser senkrecht zur Axialrichtung bzw. zur Rotationsrichtung verstanden werden.An inner diameter of the hollow screw is to be understood in particular as a diameter perpendicular to the axial direction or to the direction of rotation.

Unter einer Statorgrundkörperbreite soll insbesondere ein Durchmesser des Statorgrundkörpers senkrecht zur Axialrichtung verstanden werden. Unter einer Statorgrundkörperbreite kann auch die Ausdehnung des Statorgrundkörpers senkrecht zur Axialrichtung und parallel zu einer Seitenlänge oder Diagonalen des Statorgrundkörpers verstanden werden.A stator base body width should in particular be understood to mean a diameter of the stator base body perpendicular to the axial direction. A stator base body width can also be understood to mean the extent of the stator base body perpendicular to the axial direction and parallel to a side length or diagonal of the stator base body.

Eine elektrische Maschine, bei welcher der Stator eine Mehrzahl von in Axialrichtung übereinander angeordneter Statorlamellen aufweist, hat den Vorteil, dass die Statorlamellen durch die Hohlschraube oder vorteilhaft mehrere Hohlschrauben zusammengehalten werden kann. Es ist nicht mehr notwendig, weitere Mittel zum Zusammenhalten der Statorlamellen zu verwenden, wie etwa Zuganker. Das ermöglicht einen einfachen Aufbau der elektrischen Maschine.An electrical machine in which the stator has a plurality of stator lamellae arranged one above the other in the axial direction has the advantage that the stator lamellae can be held together by the hollow screw or advantageously a plurality of hollow screws. It is no longer necessary to use other means to hold the stator bars together, such as tie rods. This enables a simple construction of the electrical machine.

Von Vorteil ist auch Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, insbesondere einer elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit den Schritten:

• Stanzen einer Mehrzahl von Statorlamellen,
• Übereinanderschichten der Statorlamellen,
• Zusammenschrauben der Statorlamellen mit wenigstens einer Hohlschraube. Insbesondere werden durch das Zusammenschrauben der Statorlamellen mit der Hohlschraube in einem Verfahrenschritt die Statorlamellen zusammengepresst und eine Kühlmittelleitung durch den Stator bzw. Statorgrundkörper gelegt.

A method for producing an electrical machine, in particular an electrical machine according to the present invention, having the following steps is also advantageous:

• punching a plurality of stator lamellas,
• Laying the stator laminations on top of one another,
• Screwing together the stator lamellas with at least one banjo bolt. In particular, by screwing the stator lamellae together with the hollow screw, the stator lamellae are pressed together in one process step and a coolant line is laid through the stator or stator base body.

FigurenlisteFigure list

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung abgebildet und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

1 eine schematische Darstellung der elektrischen Maschine in einem Schnitt parallel zur Rotationsachse,
2 eine Ansicht auf eine Stirnseite einer Variante eines Statorgrundkörpers und
3 eine perspektivische Ansicht auf den Statorgrundkörper.

In the drawings, exemplary embodiments of the electrical machine according to the present invention are shown and explained in more detail in the following description. Show it

1 a schematic representation of the electrical machine in a section parallel to the axis of rotation,
2 a view of an end face of a variant of a stator base body and
3 a perspective view of the stator base body.

Beschreibungdescription

In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen.The same parts are given the same reference numbers in the various design variants.

1 zeigt eine elektrische Maschine 10 mit einem Stator 12 und einem Rotor 14. Beispielhaft ist der Rotor 14 als innenliegender Rotor und der Stator 12 als außenliegender Stator ausgebildet. 1 zeigt einen Schnitt parallel durch eine Rotationsachse 16 der elektrischen Maschine bzw. des Rotors 14. Der Stator 12 ist im Ausführungsbeispiel als geblechter Stator ausgebildet. Der Stator 12 weist einen Statorgrundkörper 18 auf, welcher beispielhaft aus einer Mehrzahl von in einer Axialrichtung 20 übereinander geschichteten Statorlamellen 22 ausgebildet wird. 1 shows an electrical machine 10 with a stator 12th and a rotor 14th . The rotor is an example 14th as the internal rotor and the stator 12th designed as an external stator. 1 shows a section parallel through an axis of rotation 16 the electrical machine or the rotor 14th . The stator 12th is designed as a laminated stator in the exemplary embodiment. The stator 12th has a stator body 18th on, which is exemplified from a plurality of in an axial direction 20th stacked stator laminations 22nd is trained.

An einer ersten axialen Stirnseite 24a des Stators 12 ist ein erster Lagerschild 26a angeordnet. An einer zweiten axialen Stirnseite 24b des Stators 12 ist ein zweiter Lagerschild 26b angeordnet. Die beiden Lageschilde 26 sind insbesondere zur Lagerung des Rotors 14 bzw. einer Rotorwelle vorgesehen.On a first axial face 24a of the stator 12th is a first end shield 26a arranged. On a second axial face 24b of the stator 12th is a second end shield 26b arranged. The two location shields 26th are in particular for the storage of the rotor 14th or a rotor shaft is provided.

Durch den Stator 12 verläuft eine Hohlschraube 28. Die Hohlschraube 28 erstreckt sich beispielhaft parallel zur Axialrichtung 20 bzw. zur Rotationsachse 16. Die Hohlschraube 28 erstreckt sich insbesondere durch den Statorgrundkörper 18 hindurch, vorteilhaft ist die Erstreckung der Hohlschraube 28 in Axialrichtung 20 größer als die Erstreckung des Statorgrundkörpers 18 in Axialrichtung 20.Through the stator 12th runs a banjo bolt 28 . The banjo bolt 28 extends, for example, parallel to the axial direction 20th or to the axis of rotation 16 . The banjo bolt 28 extends in particular through the stator base body 18th through it, the extension of the hollow screw is advantageous 28 in the axial direction 20th larger than the extent of the stator base body 18th in the axial direction 20th .

Die beiden Lagerschilde 26a und 26b sind beispielhaft über die Hohlschraube 28 mit dem Stator 12 verbunden. Beispielhaft ist ein axialer Endabschnitt 28b der Hohlschraube 28 im zweiten Lagerschild 26b angeordnet. Die Hohlschraube 28 weist vorteilhaft wenigstens an dem axialen Endabschnitt 28b ein Schraubengewinde auf. Das zweite Lagerschild 26b weist eine Aufnahme für die Hohlschraube 28 auf, in welchem die Hohlschraube 28 bzw. ihr axialer Endabschnitt 28b angeordnet ist. Die Aufnahme für die Hohlschraube 28 weist vorteilhaft ein Muttergewinde auf, in welches die Hohlschraube 28 eingeschraubt ist.The two end shields 26a and 26b are exemplary about the banjo bolt 28 with the stator 12th connected. An axial end section is exemplary 28b the banjo bolt 28 in the second end shield 26b arranged. The banjo bolt 28 advantageously has at least at the axial end portion 28b a screw thread. The second end shield 26b has a receptacle for the banjo bolt 28 on in which the banjo bolt 28 or their axial end section 28b is arranged. The receptacle for the banjo bolt 28 advantageously has a nut thread into which the hollow screw 28 is screwed in.

Bevorzugt weist die Hohlschraube 28 einen Schraubenkopf 28a auf. Der Schraubenkopf 28a ist im ersten Lagerschild 26a angeordnet. Der erste Lagerschild 26a weist eine Aufnahme bzw. Auflage auf, auf welcher der Schraubenkopf 28a angeordnet ist und mit welcher der Schraubenkopf 28a vorteilhaft formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden ist. Besonders bevorzugt wird der Statorgrundkörper 18 durch die Hohlschraube 28 zusammengepresst, indem diese in den zweiten Lagerschild 26b eingeschraubt ist und kraftschlüssig über den Schraubenkopf 28a mit dem ersten Lagerschild 26a verbunden ist.The hollow screw preferably has 28 a screw head 28a on. The screw head 28a is in the first bearing plate 26a arranged. The first bearing shield 26a has a receptacle or support on which the screw head 28a is arranged and with which the screw head 28a is advantageously positively and / or positively connected. The stator base body is particularly preferred 18th through the banjo bolt 28 pressed together by placing this in the second end shield 26b is screwed in and frictionally over the screw head 28a with the first end shield 26a connected is.

Vorteilhaft ist die Hohlschraube 28, insbesondere am Schraubenkopf 28a und/oder axialen Endabschnitt 28b mit einer Dichtung 30 gegenüber einem der Lagerschilde 26a und/oder 26b und/oder dem Stator 12 bzw.The hollow screw is advantageous 28 , especially on the screw head 28a and / or axial end section 28b with a seal 30th opposite one of the end shields 26a and or 26b and / or the stator 12th or.

Statorgrundkörper 18 fluiddicht abgedichtet. In diesem Zusammenhang soll unter fluiddicht insbesondere dicht gegenüber dem Kühlmittel verstanden werden. Durch die Dichtung 30 kann insbesondere verhindert werden, dass das Kühlmittel zwischen die Hohlschraube 28 und eines der Lagerschilde 26a und/oder 26b, oder zwischen die Hohlschraube 28 und den Stator 12 oder zwischen den Stator 12 und eines der Lagerschilde 26a und/oder 26b strömt. Beispielhaft ist im in 1 abgebildeten Ausführungsbeispiel die Hohlschraube 28 mit einer Dichtung 30 gegen den ersten Lagerschild 26a und mit einer Dichtung 30 gegen das zweite Lagerschild 26b und den Statorgrundkörper 18 abgedichtet.Stator body 18th sealed fluid-tight. In this context, fluid-tight should be understood to mean, in particular, tight against the coolant. Through the seal 30th In particular, the coolant can be prevented from getting between the banjo bolt 28 and one of the end shields 26a and or 26b , or between the banjo bolt 28 and the stator 12th or between the stator 12th and one of the end shields 26a and or 26b flows. An example is in the in 1 illustrated embodiment the banjo bolt 28 with a seal 30th against the first bearing plate 26a and with a seal 30th against the second end shield 26b and the stator body 18th sealed.

Im Ausführungsbeispiel ist am ersten Lagerschild 26a eine Elektronikeinheit 32 angeordnet. Beispielhaft ist die Elektronikeinheit 32 an der anderen axialen Stirnseite des ersten Lagerschilds 26a angeordnet als der Stator 12. In Axialrichtung 20 ist der erste Lagerschild 26a zwischen der Elektronikeinheit 32 und dem Stator 12 angeordnet. Die Elektronikeinheit 32 kann insbesondere einen Inverter für die elektrische Maschine 10 aufweisen.In the exemplary embodiment is on the first bearing plate 26a an electronics unit 32 arranged. The electronics unit is an example 32 on the other axial face of the first end shield 26a arranged as the stator 12th . In the axial direction 20th is the first bearing shield 26a between the electronics unit 32 and the stator 12th arranged. The electronics unit 32 can in particular an inverter for the electrical machine 10 exhibit.

Beispielhaft weist die Elektronikeinheit 32 eine Zuleitung 34 auf. Die Zuleitung 34 ist fluidleitend mit der Hohlschraube 28 verbunden. Beispielhaft weist der zweite Lagerschild 26b eine Ableitung 36 auf. Die Ableitung 36 ist fluidleitend mit der Hohlschraube 28 verbunden.By way of example, the electronics unit 32 a feed line 34 on. The supply line 34 is fluid-conducting with the banjo bolt 28 connected. By way of example, the second end shield 26b a derivative 36 on. The derivation 36 is fluid-conducting with the banjo bolt 28 connected.

Der erste Lagerschild 26a weist beispielhaft einen ersten Ringkanal 38a auf. Der erste Ringkanal 38a ist fluidleitend mit der Hohlschraube 28 verbunden. Der erste Ringkanal 38a verläuft beispielhaft in einer Umfangsrichtung 40 (siehe 2, in 1 ist die Umfangsrichtung 40 senkrecht zur Bildebene angeordnet). Der erste Ringkanal 38a umläuft vorteilhaft einmal den Stator 12.The first bearing shield 26a has, for example, a first ring channel 38a on. The first ring channel 38a is fluid-conducting with the banjo bolt 28 connected. The first ring channel 38a runs, for example, in a circumferential direction 40 (please refer 2 , in 1 is the circumferential direction 40 arranged perpendicular to the image plane). The first ring channel 38a advantageously revolves around the stator once 12th .

Vorteilhaft hat der erste Ringkanal 38a eine erste Seite 42a, welche durch die erste axiale Stirnseite 24a des Statorgrundkörpers 18 begrenzt wird. Insbesondere steht ein durch den ersten Ringkanal 38a strömendes Kühlmittel an der ersten Seite 42a unmittelbar in Kontakt mit dem Statorgrundkörper 18 bzw. mit der ersten axialen Stirnseite 24a des Statorgrundkörpers 18. Der erste Lagerschild 26a weist eine Dichtung 30 auf, welche den ersten Ringkanal 38a an der ersten Seite 42a zum Statorgrundkörper 18 fluiddicht abdichtet. Auf diese Weise kann insbesondere kein Kühlmittel zwischen den Stator 12 und das erste Lagerschild 26a strömen. Im Ausführungsbeispiel verläuft die erste Seite 42a des ersten Ringkanals 42a vorteilhaft im Umfangsrichtung 40 einmal um den Stator 12 herum. Das ermöglicht eine besonders gleichmäßige Kühlung der ersten axialen Stirnfläche 24a des Stators 12.The first ring channel is advantageous 38a a first page 42a , which through the first axial face 24a of the stator body 18th is limited. In particular, there is a through the first ring channel 38a flowing coolant on the first side 42a in direct contact with the stator base body 18th or with the first axial face 24a of the stator body 18th . The first bearing shield 26a exhibits a seal 30th on which the first ring channel 38a on the first page 42a to the stator body 18th seals fluid-tight. In this way, in particular, no coolant can get between the stator 12th and the first end shield 26a stream. In the exemplary embodiment, the first side runs 42a of the first ring channel 42a advantageous in the circumferential direction 40 once around the stator 12th around. This enables particularly uniform cooling of the first axial end face 24a of the stator 12th .

Im ersten Lagerschild 26a ist beispielhaft eine Kühlkammer 44 angeordnet. Die Kühlkammer 44 ist fluidleitend mit der Hohlschraube 28 verbunden und fluidleitend mit dem ersten Kühlkanal 38a verbunden. Insbesondere stellt die Kühlkammer 44 eine fluidleitende Verbindung zwischen der Hohlschraube 28 und dem ersten Kühlkanal 38a her. Der Schraubenkopf 28a der Hohlschraube 28 ist abschnittsweise in der Kühlkammer 44 angeordnet. Die Kühlkammer 44 ist beispielhaft in Axialrichtung 20 oberhalb von der Hohlschraube 28 angeordnet. Insbesondere ist die Kühlkammer 44 an einer vom Stator 12 abgewandten axialen Stirnseite des ersten Lagerschilds 26a angeordnet. Beispielhaft wird die Kühlkammer 44 an einer Seite durch die Elektronikeinheit 32 begrenzt. Auf diese Weise steht ein durch die Kühlkammer 44 strömendes Kühlmittel in unmittelbaren Kontakt mit der Elektronikeinheit 32. Auf diese Weise kann die Elektronikeinheit 32 besonders gut gekühlt werden. In alternativen Ausführungen kann die Kühlkammer 44 oder eine weitere Kühlkammer an einer anderen Komponente der elektrischen Maschine 10 angeordnet sein und/oder durch eine andere Komponente der elektrischen Maschine 10 zumindest abschnittsweise begrenzt sein, so dass diese andere Komponente vorteilhaft gekühlt werden kann.In the first bearing plate 26a is an example of a cooling chamber 44 arranged. The cooling chamber 44 is fluid-conducting with the banjo bolt 28 connected and fluid-conducting with the first cooling channel 38a connected. In particular, the cooling chamber represents 44 a fluid-conducting connection between the hollow screw 28 and the first cooling channel 38a here. The screw head 28a the banjo bolt 28 is in sections in the cooling chamber 44 arranged. The cooling chamber 44 is exemplary in the axial direction 20th above the banjo bolt 28 arranged. In particular, the cooling chamber 44 on one of the stator 12th facing away from the axial end face of the first end shield 26a arranged. The cooling chamber is an example 44 on one side through the electronics unit 32 limited. In this way one stands through the cooling chamber 44 flowing coolant in direct contact with the electronics unit 32 . In this way the electronics unit 32 be cooled particularly well. In alternative designs, the cooling chamber 44 or another cooling chamber on another component of the electrical machine 10 be arranged and / or by another component of the electrical machine 10 be limited at least in sections, so that this other component can advantageously be cooled.

Beispielhaft spannt die Kühlkammer 44 einen Mittelpunktswinkel von π/4 um die Rotationsachse 16 auf. Insbesondere umläuft die Kühlkammer 44 im Unterschied zum ersten Ringkanal 42a nicht den Stator 12. Damit wird die Elektronikeinheit 32 in einem Teilbereich gekühlt, vorteilhaft in einem Teilbereich mit erhöhtem Kühlungsbedarf.The cooling chamber is tensioned, for example 44 a central angle of π / 4 around the axis of rotation 16 on. In particular, the cooling chamber rotates 44 in contrast to the first ring channel 42a not the stator 12th . This becomes the electronics unit 32 cooled in a sub-area, advantageously in a sub-area with increased cooling requirements.

Die Kühlkammer 44 steht vorteilhaft in einer fluidleitenden Verbindung mit der Zuleitung 34. Insbesondere stellt die Kühlkammer 44 eine fluidleitende Verbindung zwischen der Zuleitung 34 und der Hohlschraube 28 her. Vorteilhaft stellt die Kühlkammer 44 eine fluidleitende Verbindung zwischen der Zuleitung 34 und dem ersten Ringkanal 38a her.The cooling chamber 44 is advantageously in a fluid-conducting connection with the supply line 34 . In particular, the cooling chamber represents 44 a fluid-conducting connection between the supply line 34 and the banjo bolt 28 here. The cooling chamber is advantageous 44 a fluid-conducting connection between the supply line 34 and the first ring channel 38a here.

Der zweite Lagerschild 26b weist beispielhaft einen zweiten Ringkanal 38b auf. Der zweite Ringkanal 38b ist fluidleitend mit der Hohlschraube 28 verbunden. Der zweite Ringkanal 38b verläuft beispielhaft in der Umfangsrichtung 40. Der zweite Ringkanal 38b umläuft vorteilhaft einmal den Stator 12.The second end shield 26b has, for example, a second ring channel 38b on. The second ring channel 38b is fluid-conducting with the banjo bolt 28 connected. The second ring channel 38b runs, for example, in the circumferential direction 40 . The second ring channel 38b advantageously revolves around the stator once 12th .

Vorteilhaft hat der zweite Ringkanal 38b einen zweite Seite 42b, welche durch die zweite axiale Stirnseite 24b des Statorgrundkörpers 18 begrenzt wird. Insbesondere steht ein durch den zweiten Ringkanal 38b strömendes Kühlmittel an der zweiten Seite 42b unmittelbar in Kontakt mit dem Statorgrundkörper 18 bzw. mit der zweiten axialen Stirnseite 24b des Statorgrundkörpers 18. Der zweite Lagerschild 26b weist eine Dichtung 30 auf, welche den zweiten Ringkanal 38b an der zweiten Seite 42b zum Statorgrundkörper 18 fluiddicht abdichtet. Auf diese Weise kann insbesondere kein Kühlmittel zwischen den Stator 12 und das zweite Lagerschild 26b strömen. Im Ausführungsbeispiel verläuft die zweite Seite 42b des zweiten Ringkanals 42b vorteilhaft im Umfangsrichtung 40 einmal um den Stator 12 herum. Das ermöglicht eine besonders gleichmäßige Kühlung der zweiten axialen Stirnfläche 24b des Stators 12. Beispielhaft ist die Hohlschraube 28 über eine Verbindungsleitung 46 fluidleitend mit dem zweiten Ringkanal 38b verbunden. Die Verbindungsleitung 46 erstreckt sich beispielhaft weitgehend parallel zur einer Radialrichtung 48 der elektrischen Maschine 10. Beispielhaft verbindet die Verbindungsleitung 46 fluidleitend die Hohlschraube 28 mit der Ableitung 36.The second ring channel is advantageous 38b a second page 42b , which through the second axial end face 24b of the stator body 18th is limited. In particular, there is a through the second ring channel 38b flowing coolant on the second side 42b in direct contact with the stator base body 18th or with the second axial end face 24b of the stator body 18th . The second end shield 26b exhibits a seal 30th on which the second ring channel 38b on the second side 42b to the stator body 18th seals fluid-tight. In this way, in particular, no coolant can get between the stator 12th and the second end shield 26b stream. In the exemplary embodiment, the second side runs 42b of the second ring channel 42b advantageous in the circumferential direction 40 once around the stator 12th around. This enables particularly uniform cooling of the second axial end face 24b of the stator 12th . The hollow screw is an example 28 via a connecting line 46 fluid-conducting with the second ring channel 38b connected. The connecting line 46 extends, for example, largely parallel to a radial direction 48 of the electric machine 10 . The connecting line connects as an example 46 the hollow screw conducts fluid 28 with the derivative 36 .

In 2 ist beispielhaft die Ansicht auf eine Variante eines Statorgrundkörpers 18 entlang der Rotationsachse 16 abgebildet. In 2 ist die erste axiale Stirnseite 24a des Stators 12 bzw. des Statorrgundkörpers 18 abgebildet. Die Rotationsachse 16 ist senkrecht zur Bildebene angeordnet. In 3 ist eine perspektivische Ansicht des Statorgrundkörpers 18 gezeigt. Der Statorgrundkörper 18 weist eine innere Ausnehmung 50 auf, welche zur Aufnahme des Rotors 14 vorgesehen ist. In Umfangsrichtung 40 sind an der inneren Ausnehmung 50 beispielsweise Statorzähne 52 und Statornuten 54 angeordnet. Beispielhaft erstrecken sich die Statorzähne 52 parallel zur Radialrichtung 48 nach innen bzw. in Richtung der Rotationsachse 16. Die Statorzähne 52 bzw. Statornuten 54 sind für die Aufnahme von nicht abgebildeten Erregerspulen vorgesehen, insbesondere von Steckwicklungen. In 2 is an example of the view of a variant of a stator base body 18th along the axis of rotation 16 pictured. In 2 is the first axial face 24a of the stator 12th or the basic stator body 18th pictured. The axis of rotation 16 is arranged perpendicular to the image plane. In 3 Fig. 3 is a perspective view of the stator base 18th shown. The stator body 18th has an inner recess 50 on which to accommodate the rotor 14th is provided. In the circumferential direction 40 are on the inner recess 50 for example stator teeth 52 and stator slots 54 arranged. The stator teeth extend by way of example 52 parallel to the radial direction 48 inwards or in the direction of the axis of rotation 16 . The stator teeth 52 or stator slots 54 are intended to accommodate excitation coils (not shown), in particular plug-in windings.

Der Statorgrundkörper 18 weist beispielhaft vier Durchführungen 56 auf, welche für das Durchführen von jeweils einer Hohlschraube 28 vorgesehen sind. Es sind auch andere Anzahlen von Durchführungen 56 bzw. Hohlschrauben 28 denkbar. Beispielhaft verläuft die Durchführung 56 parallel zur Rotationsachse 16. Im Ausführungsbeispiel sind die Durchführungen 56 beispielhaft an den Ecken eines gedachten Rechtecks angeordnet, welches senkrecht zur Rotationsachse 16 ausgerichtet ist und durch dessen Mittelpunkt die Rotationsachse 16 verläuft.The stator body 18th has four leadthroughs as an example 56 on, which for the implementation of a banjo bolt 28 are provided. There are other numbers of feedthroughs as well 56 or banjo bolts 28 conceivable. The implementation is exemplary 56 parallel to the axis of rotation 16 . In the exemplary embodiment, the bushings are 56 for example arranged at the corners of an imaginary rectangle which is perpendicular to the axis of rotation 16 is aligned and through its center the axis of rotation 16 runs.

Beispielhaft weist der Statorgrundkörper 18 einen weitgehend hohlzylinderförmigen Abschnitt auf, welcher die Ausnehmung 50 mit den Statorzähnen 52 und Statornuten 54 aufweist. Der Statorgrundkörper 18 weist beispielhaft auch einen weitgehend quaderförmigen Abschnitt, welcher mit einer Längsache parallel zur Rotationsachse 18 angeordnet ist und einen senkrecht zur Rotationsachse rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Durchführungen 56 sind beispielhaft an den Ecken des rechteckigen Querschnitts angeordnet.By way of example, the stator base body 18th a largely hollow cylindrical section, which the recess 50 with the stator teeth 52 and stator slots 54 having. The stator body 18th also has, for example, a largely cuboid section, which has a longitudinal axis parallel to the axis of rotation 18th is arranged and has a rectangular cross section perpendicular to the axis of rotation. The implementation 56 are arranged, for example, at the corners of the rectangular cross-section.

Optional kann der Statorgrundkörper 18 weitere Kühldurchlässe 58 aufweisen, welche zur Durchströmung mit einem Kühlmittel ausgebildet sind. Der in 2 abgebildete Statorgrundkörper 18 weist beispielhaft vier Kühldurchlässe 58 auf, welche sich vorteilhaft weitgehend parallel zur Rotationsachse 16 erstrecken und durch den Statorgrundkörper 18 von der ersten axialen Stirnseite 24a zur zweiten axialen Stirnseite 24b verlaufen. Insbesondere sind die Kühldurchlässe 58 dafür vorgesehen, ein Kühlmittel von der ersten axialen Stirnseite 24a zur zweiten axialen Stirnseite 24b durchzulassen. Es ist denkbar, dass die Kühldurchlässe 58 fluidleitend verbunden sind mit wenigstens einer Hohlschraube 18 und/oder wenigstens einem Ringkanal 38 und/oder einer Kühlkammer 44 und/oder der Zuleitung 34 und/oder der Ableitung 36. Ein Kühldurchlass 58 kann vorteilhaft die Kühlleistung am Stator 12 erhöhen.Optionally, the stator base body 18th further cooling outlets 58 have, which are designed to flow through with a coolant. The in 2 pictured stator body 18th has four cooling passages as an example 58 on, which is advantageously largely parallel to the axis of rotation 16 extend and through the stator body 18th from the first axial face 24a to the second axial face 24b run away. In particular are the cooling passages 58 provided a coolant from the first axial end face 24a to the second axial face 24b to let through. It is conceivable that the cooling passages 58 Are fluidly connected with at least one hollow screw 18th and / or at least one ring channel 38 and / or a cooling chamber 44 and / or the supply line 34 and / or the derivation 36 . A cooling passage 58 can benefit the cooling capacity at the stator 12th increase.

Claims

Elektrische Maschine (10) aufweisend einen Stator (12) und einen Rotor (14), wobei der Stator (12) eine Mehrzahl von Erregerspulen, insbesondere Steckwicklungen aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens eine weitgehend parallel zu einer Rotationsachse (16) durch den Stator (12) verlaufende Hohlschraube (28), welche zur Durchströmung mit einem Kühlmittel ausgebildet ist.Electrical machine (10) having a stator (12) and a rotor (14), the stator (12) having a plurality of excitation coils, in particular plug-in windings, characterized by at least one largely parallel to an axis of rotation (16) through the stator (12) ) extending hollow screw (28) which is designed for a coolant to flow through.

Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Hohlschrauben (28) am äußeren Umfang des Stators (12) angeordnet ist.Electric machine (10) according to Claim 1 , characterized in that a plurality of hollow screws (28) are arranged on the outer circumference of the stator (12).

Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden axialen Stirnseiten (24a, 24b) des Stators jeweils ein erster Lagerschild (26a) und ein zweiter Lagerschild (26b) angeordnet ist, und die beiden Lagerschilde (26) mit der wenigstens einen Hohlschraube (28) verbunden sind.Electric machine (10) according to Claim 1 or 2 , characterized in that a first end plate (26a) and a second end plate (26b) are arranged on the two axial end faces (24a, 24b) of the stator, and the two end plates (26) are connected to the at least one hollow screw (28) are.

Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (12) eine Zuleitung (34) und Ableitung (36) aufweist und wenigstens einer der beiden Lagerschilde (26) einen Ringkanal (38) aufweist, welcher fluidleitend mit der Zuleitung (34) und/oder der Ableitung (36) verbunden ist, und welcher fluidleitend mit der wenigstens einen Hohlschraube (28) verbunden ist, und wobei der Ringkanal (38) zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung (40) verläuft.Electric machine (10) according to Claim 3 , characterized in that the stator (12) has a supply line (34) and a discharge line (36) and at least one of the two end shields (26) has an annular channel (38) which conducts fluid with the supply line (34) and / or the discharge line (36) is connected, and which is fluidly connected to the at least one hollow screw (28), and wherein the annular channel (38) extends at least in sections in the circumferential direction (40).

Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkanal (38) auf einer Seite zumindest abschnittsweise durch einen Statorgrundkörper (18) begrenzt wird.Electric machine (10) according to Claim 4 , characterized in that the annular channel (38) is delimited at least in sections on one side by a stator base body (18).

Elektrische Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (12) wenigstens eine sich weitgehend parallel zur Rotationsachse (16) erstreckende Durchführung (56) aufweist, durch welche die wenigstens eine Hohlschraube (28) verläuft.Electrical machine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator (12) has at least one passage (56) which extends largely parallel to the axis of rotation (16) and through which the at least one hollow screw (28) extends.

Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Durchführung (56) zwischen der Hohlschraube (28) und dem Stator (12) bzw. Statorgrundkörper (18) zumindest abschnittsweise eine Wärmeleitpaste angeordnet ist.Electric machine (10) according to Claim 6 , characterized in that in the passage (56) between the hollow screw (28) and the stator (12) or stator base body (18), at least in sections, a thermal paste is arranged.

Elektrische Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerer Durchmesser der Hohlschraube (28) zwischen 2% und 25%, bevorzugt zwischen 5% und 20%, besonders bevorzugt zwischen 10% und 15% einer Statorgrundkörperbreite beträgt.Electrical machine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that an inner diameter of the hollow screw (28) is between 2% and 25%, preferably between 5% and 20%, particularly preferably between 10% and 15% of a stator body width.

Elektrische Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (12) eine Mehrzahl von in Axialrichtung (20) übereinander angeordneter Statorlamellen (22) aufweist.Electrical machine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator (12) has a plurality of stator lamellae (22) arranged one above the other in the axial direction (20).

Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine (10), insbesondere einer elektrischen Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten: • Stanzen einer Mehrzahl von Statorlamellen (22), • Übereinanderschichten der Statorlamellen (22), • Zusammenschrauben der Statorlamellen (22) mit wenigstens einer Hohlschraube (28).A method for producing an electrical machine (10), in particular an electrical machine (10) according to one of the preceding claims, with the following steps: • punching a plurality of stator lamellas (22), • stacking the stator lamellas (22), • screwing the stator lamellae together ( 22) with at least one hollow screw (28).