WO2023079083A1 - Stator comprising a coolant space and at least one fluid space, and electric machine comprising the stator - Google Patents

Stator comprising a coolant space and at least one fluid space, and electric machine comprising the stator Download PDF

Info

Publication number
WO2023079083A1
WO2023079083A1 PCT/EP2022/080832 EP2022080832W WO2023079083A1 WO 2023079083 A1 WO2023079083 A1 WO 2023079083A1 EP 2022080832 W EP2022080832 W EP 2022080832W WO 2023079083 A1 WO2023079083 A1 WO 2023079083A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator
coolant
fluid
housing
inlet
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/080832
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Cudok
Michael ZÖLLER
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2023079083A1 publication Critical patent/WO2023079083A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

Definitions

  • Stator with a coolant space and at least one fluid space and electrical machine with the stator
  • the invention relates to a stator having the features of the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to an electrical machine having the stator.
  • Fluid-cooled drive units with an electric machine which have a cooling jacket with at least one cooling channel.
  • the stator is usually cooled by thermally coupling the cooling jacket (cooling ducts) through which a cooling medium flows to the stator of the electric machine.
  • the cooling jacket can be supplied with the cooling medium via corresponding openings arranged on the cooling jacket for the inflow and outflow.
  • the document DE 10 2016 110 658 A1 discloses a cooling housing with an interior space for accommodating an electric motor consisting of a centrally rotatably mounted rotor and a stator surrounding the rotor and consisting of a large number of electrical windings.
  • the cooling housing is made up of the following components: - an inner cooling wall arranged around the stator, which is in thermally conductive connection with the stator and delimits coolant channels of a first cooling circuit inwards, which extend between a first coolant inlet and a first coolant outlet, - at least one further cooling wall which separates the coolant channels of the first cooling circuit from coolant channels of a second cooling circuit, the coolant channels of the second cooling circuit extending between a second coolant inlet and a second coolant outlet, and the the second cooling circuit is separate from the first cooling circuit, - an outer jacket, which delimits the coolant channels of the second cooling circuit to the outside.
  • the object of the invention is to create an electrical machine of the type mentioned at the outset, which is characterized by a compact design and improved cooling properties. This object is achieved by a stator having the features of claim 1 and by an electrical machine having the features of claim 15. Further features and advantages as well as effects of the invention are described in the dependent claims, the description with the figures.
  • the subject matter of the invention is a stator which is designed and/or suitable for an electrical machine.
  • the electrical machine is designed as an internal rotor, with a rotor being arranged radially inside the stator.
  • the electrical machine can also be designed as an external rotor, with a rotor being arranged radially outside of the stator.
  • the stator has a stator support which supports a stator core of the stator.
  • the stator core has a plurality of stator teeth which are directed radially inwards and around which a stator winding is wound.
  • the stator core accordingly has a plurality of stator teeth directed radially outwards.
  • the stator core is preferably formed by a stack of stator laminations, for which purpose a plurality of stator laminations are stacked one on top of the other in the axial direction in relation to a main axis of rotation of the electrical machine, in particular a rotor axis of rotation.
  • the stator has a housing in which the stator support is accommodated.
  • the housing is designed as a motor housing, with at least the rotor and the stator carrier of the electrical machine being arranged inside the housing.
  • the housing preferably has a cylindrical, in particular hollow-cylindrical shape.
  • the housing can be designed as a sheet metal or cast housing.
  • the stator is particularly preferably fixed in the housing, in particular in a rotationally fixed manner.
  • a coolant space which runs around the main axis of rotation and which is designed and/or suitable for conducting a coolant.
  • the coolant space serves to implement fluid cooling of the stator, in particular of the stator carrier.
  • the coolant can be in the form of a cooling fluid, in particular a cooling liquid, preferably water, be trained.
  • the coolant space serves to cool the stator carrier over its entire axial width.
  • the coolant space extends in the axial direction over more than 70%, preferably more than 80%, in particular more than 90% of the axial overall width of the stator carrier.
  • At least or exactly one fluid space surrounding the main axis of rotation is formed between the stator carrier and the housing, which fluid space is designed and/or suitable for guiding a fluid to be cooled.
  • the fluid space serves to form a heat exchanger, also called a recuperator, with the fluid being cooled by indirect heat transfer.
  • the coolant space and the fluid space are thermally coupled to one another and fluidically separated from one another.
  • the fluid is designed as a coolant and/or lubricant, in particular an oil, preferably gear oil.
  • the fluid has a higher temperature than the coolant.
  • a temperature difference between the fluid and the coolant is preferably more than 10 Kelvin, preferably more than 40 Kelvin, in particular more than 70 Kelvin.
  • At least or exactly one further encircling fluid chamber can be formed between the stator carrier and the housing for guiding another fluid to be cooled, which is thermally coupled to the fluid chamber and/or the coolant chamber and is fluidically separated from the fluid chamber and the coolant chamber.
  • the stator has a cooling jacket, which divides an annular space formed between the stator support and the housing into the coolant space and the fluid space.
  • the cooling jacket is essentially designed as a cylinder component which is arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation between the stator carrier and the housing.
  • the cooling jacket is preferably made of a thermally conductive material, preferably metal, so that the fluid space and the coolant space are thermally coupled to one another for indirect heat transfer.
  • the coolant space and the fluid space are essentially to be understood as two annular spaces arranged concentrically to one another, which are located within of the radial distance between the outer circumference of the stator carrier and the inner circumference of the housing extend separately from one another.
  • the coolant space and the fluid space are preferably arranged in such a way that the coolant flows radially in the direction of the stator carrier and the fluid to be cooled flows radially in the direction of the housing.
  • the fluid space extends in the axial direction over the same axial overall width as the coolant space and/or overlaps the coolant space.
  • the stator can have at least one additional cooling jacket, which divides the annular space into the additional fluid space.
  • the cooling jackets can thus be constructed in tiers, i.e. radially one above the other, as a result of which more than two fluids can be fluidically separated from one another and cooled by indirect heat transfer.
  • the advantage of the invention is, in particular, that the thermal connection of the fluid space to the coolant space allows a particularly simple and efficient cooling of the fluid, in particular the transmission oil, to be implemented by the stator cooling.
  • An electrical machine with improved cooling properties is thus proposed.
  • the housing has a coolant inlet and a coolant outlet, with a coolant flow running from the coolant inlet via the coolant space to the coolant outlet.
  • the coolant circulates along a flow path of the coolant stream between the coolant inlet and the coolant outlet.
  • the coolant inlet and the coolant outlet are offset from one another in the axial direction and/or in the circumferential direction.
  • a guide structure is provided on the cooling jacket between the coolant inlet and the coolant outlet, which is used to form a defined flow guide of the Coolant flow formed in the coolant space and / or suitable.
  • the coolant space is preferably subdivided by the conductive structure by one or more cooling channels running around the stator carrier, in which the coolant is guided along the coolant flow or the conductive structure.
  • the at least one cooling channel is preferably closed and/or continuous between the coolant inlet and the coolant outlet.
  • the at least one cooling channel and/or the flow path runs along a circular or helical line around the main axis of rotation of the electrical machine.
  • the housing has a fluid inlet and a fluid outlet, with a fluid flow running from the fluid inlet via the fluid space to the fluid outlet.
  • the fluid circulates along a flow path of the fluid stream between the fluid inlet and the fluid outlet.
  • the fluid inlet and the fluid outlet are preferably arranged diametrically opposite one another.
  • the flow of coolant and the flow of fluid are preferably separated from one another in terms of flow and/or are designed as two separate circuits.
  • the coolant flow and the fluid flow have different volume flows and/or flow speeds and/or flow directions.
  • the volume flows and/or flow velocities of the coolant flow and the fluid flow can be adjusted in such a way that the fluid is greatly cooled with little heating of the coolant.
  • the coolant flow and the fluid flow may be co-, counter-, cross-, or cross-counter-current to each other.
  • a cooling system is proposed which is characterized by efficient cooling of the stator.
  • the coolant space is delimited in a radial direction by the cooling jacket and in a radial opposite direction by the stator carrier.
  • the coolant space is radially delimited on the one hand by an outer lateral surface of the stator carrier and on the other hand by an inner lateral surface of the cooling jacket.
  • the coolant is preferably in contact with an outer surface of the stator carrier.
  • the fluid chamber is in a radial direction through the housing and in a radial opposite direction through the cooling jacket limited. In other words, the fluid space is radially delimited on the one hand by an outer lateral surface of the cooling jacket and on the other hand by an inner lateral surface of the housing.
  • the fluid is preferably in contact with a lateral surface of the housing.
  • a cooling system is thus proposed which is characterized on the one hand by a compact structure, with the arrangement of the cooling jacket in the annular space allowing a large-area heat transfer from the fluid to the coolant.
  • the cooling jacket is manufactured from sheet metal by forming.
  • the cooling jacket is formed in one piece by forming, in particular from a material section, and/or is formed seamlessly.
  • the cooling jacket preferably has the guide structure on its inner circumference and/or outer circumference.
  • the guiding structure can be formed by forming regions, preferably elevations and/or depressions, in particular projections and/or channels and/or grooves and/or ribs and/or webs, extending radially and/or axially and/or around the main axis of rotation.
  • the cooling jacket is fixed to the stator carrier at least in a rotationally fixed and/or torque-transmitting manner.
  • the cooling jacket can be fixed to the stator support in a non-positive and/or form-fitting manner and/or with a material connection.
  • the cooling jacket can be connected to the stator support by welding, interference fit, caulking, gluing, etc.
  • the cooling jacket preferably rests circumferentially, in particular sealingly, on the stator carrier in the axial edge regions, so that the coolant space is delimited on both sides in the axial direction.
  • the cooling jacket particularly preferably extends in the axial direction on both sides up to the axial end face of the stator carrier.
  • the cooling jacket has an inlet opening and an outlet opening.
  • the inlet port is fluidly connected to the coolant inlet and the outlet port is fluidly connected to the coolant outlet.
  • the inlet opening is arranged opposite the coolant inlet of the housing and/or the outlet opening is arranged opposite the coolant outlet of the housing.
  • the inlet opening and the outlet opening can each be introduced into the cooling jacket by separating and/or forming, in particular by deep-drawing.
  • the inlet opening and the outlet opening preferably have a collar that extends in the direction of the coolant inlet or the coolant outlet.
  • the coolant inlet and the coolant outlet preferably each have a through-opening, it being possible for the inlet opening to be connected to the coolant circuit via the through-opening on the inlet side and the outlet opening via the through-opening on the outlet side.
  • a stator is thus proposed which is characterized by a simple connection to the coolant circuit.
  • the stator has an inlet sleeve and an outlet sleeve.
  • the inlet sleeve is mounted in the inlet opening via a plug connection for connection to the coolant inlet and the outlet sleeve is mounted in the outlet opening via a plug connection for connection to the coolant outlet.
  • the coolant flows into the coolant space via the inlet sleeve and the coolant flows out of the coolant space via the outlet sleeve.
  • the inlet sleeve is inserted into the inlet opening via the through-opening on the inlet side and the outlet sleeve is inserted into the outlet opening via the through-opening on the outlet side.
  • the inlet and outlet sleeves can each be connected via a coolant line.
  • the inlet and outlet sleeves can be designed as coated and/or overmoulded, preferably rubberized, pipe sections in order to implement a sealing function and/or vibration decoupling at the same time.
  • the at least one additional fluid chamber can be fluidically connected via an additional inlet and outlet sleeve. It will thus proposed a cooling jacket which can be easily connected to a coolant circuit.
  • the inlet sleeve and the outlet sleeve each have at least or precisely one sealing section.
  • the inlet sleeve and the outlet sleeve are each sealed off from the cooling jacket and/or the housing via the at least one sealing section.
  • the coolant space and the fluid space are sealed hermetically, preferably fluid-tight, by the at least one sealing section.
  • the at least one sealing section can be formed by a sealing lip formed onto the inlet or outlet sleeve.
  • the inlet and outlet sleeves are preferably formed from an elastomer or are provided with an elastomer layer, in particular rubber coating.
  • the sealing sections can also be formed by a separate sealing element, such as an O-ring.
  • the inlet sleeve bears sealingly against the inlet opening of the cooling jacket via at least one sealing section and against the passage opening of the coolant inlet via at least one further sealing section.
  • the outlet sleeve is in sealing contact with the outlet opening of the cooling jacket via at least one sealing section and is in sealing contact with the through-opening of the coolant outlet via at least one further sealing section.
  • a connection of the coolant space that can be assembled quickly is thus proposed, which at the same time ensures a secure separation between the fluid space and the coolant space.
  • the sealing sections can ensure acoustic decoupling between the stator carrier and the housing.
  • the inlet and outlet sleeves are each supported radially on the stator carrier, with the inlet and outlet sleeves each having at least or precisely one opening arranged within the coolant space for fluidic connection to the coolant space.
  • the openings are preferably designed geometrically in such a way that flow-optimized inflow and outflow conditions can be implemented. This affects both flow distribution and pressure losses.
  • the inlet and outlet sleeves have several evenly distributed openings, in particular cutouts, bores, grooves or the like, within the coolant space, through which the coolant flow runs into and out of the coolant space.
  • the inlet sleeve and the outlet sleeve particularly preferably have a plurality of support sections at the end, which are spaced apart from one another in the circumferential direction by an opening and are supported radially on the stator carrier.
  • An inlet and outlet sleeve is thus proposed which is characterized by a stable seat and at the same time ensures a flow-optimized connection of the coolant circuit.
  • a further embodiment of the invention provides that the stator has two support ring sections which are designed and/or suitable for torque support and/or vibration decoupling and/or for sealing the stator carrier and/or the cooling jacket with respect to the housing. At least the fluid space is delimited in the axial direction by the two support ring sections.
  • the support ring sections can optionally be designed as separate support rings or be formed from a common material section with the stator carrier, the cooling jacket or the housing.
  • the support ring sections are arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation within the annular space, in particular the fluid space.
  • the annular space in particular the fluid space, is sealed hermetically, in particular fluid-tight, in the axial direction in relation to the main axis of rotation by the two support ring sections.
  • the stator carrier is supported in the radial direction and/or in the circumferential direction via the two support ring sections on the housing in a vibration-decoupled or damping and/or torque-transmitting manner.
  • a stator is thus proposed which is characterized by an improved connection of the stator carrier to the housing.
  • the two support ring sections are supported at least in the circumferential direction in a positive and/or non-positive manner on the stator carrier and/or the cooling jacket and/or the housing.
  • the two support ring sections ensure a connection, in particular a twisted connection, between the stator carrier and the housing.
  • the Support ring sections preferably the support rings, can be fixed to the stator carrier and/or the cooling jacket and/or the housing by caulking and/or a press fit. The two support ring sections make it possible to fix the stator carrier in the housing without an additional flange, with torque support of the stator carrier on the housing being ensured at the same time.
  • the two support ring sections each have an inner form-fitting contour on an inner circumference for form-fitting connection to the stator carrier and/or the cooling jacket.
  • a counter-contour is arranged on the stator carrier and/or the cooling jacket, which is in positive engagement with the form-fitting contour in the circumferential direction.
  • the counter-contour can be formed directly, in particular in one piece, on the stator carrier and/or the cooling jacket.
  • the counter-contour can also be formed by a separate positive-locking element, which is connected at least in a rotationally fixed manner to the stator carrier and/or the cooling jacket and has the counter-contour on its outer circumference.
  • the form-fitting contour and the counter-contour are formed by a toothing geometry.
  • the two support ring sections can each have an outer form-fitting contour on an outer circumference for form-fitting connection to the housing.
  • a counter-contour is arranged on the housing, which is in positive engagement with the form-fitting contour in the circumferential direction.
  • the counter-contour can be formed directly, in particular in one piece, on the housing.
  • the counter-contour can also be formed by a separate positive-locking element, which is connected to the housing at least in a rotationally fixed manner and has the counter-contour on its inner circumference.
  • the positive-locking contour allows for simple assembly and torque support, and on the other hand, radial loads can be absorbed and the stator carrier, the cooling jacket, and the housing can be easily centered with respect to one another.
  • the two support ring sections each have an annular base body and an annular elastomer body, with the elastomer body being held captive in the base body and being sealed and/or torque-transmitting and/or vibration-decoupling on the housing and/or the stator carrier and/or the cooling jacket supported.
  • the two support ring devices are designed in two parts.
  • the elastomeric body can be held in the base body in a form-fitting and/or force-fitting and/or material-fitting manner.
  • the elastomer body is inserted or injected into the base body.
  • the elastomer body bears at least circumferentially sealingly on an inner circumference of the housing and/or on an outer circumference of the stator carrier and/or the cooling jacket.
  • the elastomer body can have at least one sealing lip or exactly one sealing lip on the peripheral side.
  • the elastomer body rests against the form-fitting contour and the counter-contour in the radial direction and in the circumferential direction in a sealing and/or damping and/or torque-transmitting manner. Provision is preferably made for the elastomer body and/or the base body to have the form-fitting contour.
  • the elastomer body is made of an elastic material and the base body is made of a metallic material.
  • the elastomer body can be made of a plastic, in particular rubber and/or elastomer.
  • the base body can be made of a steel alloy and/or sheet steel.
  • the elastomer body is able to ensure, on the one hand, the torque support between the stator carrier and the housing and, on the other hand, to ensure a sealing function and vibration decoupling due to the suitable choice of material and dimensioning.
  • Another object of the invention is an electrical machine with the stator, as has already been described above or according to one of claims 1 to 14.
  • the electrical machine has a rotatably mounted rotor to the stator, the stator and the rotor together are accommodated in the housing.
  • the electric machine is preferably designed and/or suitable for a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle.
  • FIG. 1 shows a sectional illustration of an electrical machine as an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a perspective sectional illustration of a stator of the electrical machine from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the stator of the electrical machine
  • FIG. 4 shows a detailed illustration of the stator according to FIGS. 2 and 3;
  • FIG. 5 shows a detailed illustration of a support ring section for the stator according to FIG. 4;
  • FIG. 6 shows a cooling jacket for the stator according to FIGS. 2 and 3;
  • FIG. 7 shows an axial detail view of an alternative embodiment of the stator
  • FIGS. 8 shows an axial detail view of an embodiment of the housing for the stator according to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 1 shows an electric machine 1 in a sectional view along a main axis of rotation H.
  • the electric machine is in the form of an asynchronous motor which can be provided in a drive train of a motor vehicle to transmit drive torque to vehicle wheels.
  • the electrical machine 1 is designed as an internal rotor, with the electrical machine 1 for this purpose having a stator 2 and a rotor, not shown, which is rotatably mounted in the stator 2 .
  • the stator 2 forms a stationary or stationary part of the electrical machine 1 , the stator 2 comprising a cylindrical housing 3 and a cylindrical stator support 4 accommodated in the housing 3 .
  • the housing 3 and the stator carrier 4 are arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation H and are spaced apart from one another in the radial direction, so that an annular space 20 encircling the main axis of rotation H is formed between the housing 3 and the stator carrier 4 .
  • stator core 5 with stator teeth 6 directed radially inwards is fixed to the stator carrier 4 , the stator core carrying a stator winding 7 with end windings projecting axially beyond the stator core 5 .
  • the stator core 5 is formed, for example, by a plurality of stator laminations stacked one on top of the other in the axial direction, which are combined together to form a laminated stator core.
  • the stator 2 also has a cylindrical cooling jacket 8 which is arranged radially between the housing 3 and the stator carrier 4 and divides the annular space 20 into a coolant space 9 running around the main axis of rotation H and a fluid space 10 running around the main axis of rotation H.
  • the coolant chamber 9 and the fluid chamber 10 are fluidically separated from one another by the cooling jacket 8 and are thermally coupled to one another.
  • the coolant space 9 is formed radially on the inside and the fluid space 10 is formed radially on the outside in the annular space 20 .
  • the coolant space 9 is thus delimited in the radial direction in relation to the main axis of rotation H on the one hand by an inner circumference of the cooling jacket 8 and on the other hand by an outer circumference of the stator carrier 4 .
  • the fluid chamber 10 is delimited in the radial direction in relation to the main axis of rotation H by an inner circumference of the housing 3 on the one hand and by an outer circumference of the cooling jacket 8 on the other hand.
  • the cooling jacket 8 is fixed in an axial edge region 11a, 11b on both sides of the stator carrier 4, with the cooling jacket 8 extending in the axial direction in relation to the main axis of rotation H over the entire axial width of the stator carrier 4 up to its end face.
  • the cooling jacket 8 is firmly connected to the stator carrier 4, for example by welding, interference fit, caulking, gluing, etc.
  • the cooling jacket 8 is located in the two edge regions 11a, 11b sealingly, in particular fluid-tight, on the outer circumference of the stator carrier 4, so that the coolant chamber 9 is sealed on both sides in the axial direction in relation to the main axis of rotation H.
  • the cooling jacket 8 is made from a metal sheet, for example a steel sheet, and is made seamlessly in one piece, preferably by forming.
  • a sheet metal jacket instead of an aluminum jacket, the stator core 5, the stator support 4 and the cooling jacket 8 have similarly large coefficients of expansion, which means that the component stresses in the stator can be reduced.
  • the coolant space 9 is filled with a coolant, e.g. water, glycol, etc.
  • the fluid space 10 is filled with a fluid to be cooled, e.g. oil.
  • the coolant has a lower temperature than the fluid, with the coolant flowing radially within the coolant space 9 in the direction of the stator carrier 4 and the fluid within the fluid space 10 flowing radially in the direction of the housing 3 .
  • the coolant thus serves on the one hand to cool the stator core 5 and on the other hand to cool the fluid by indirect heat transfer.
  • the coolant has a temperature of approximately 80°C and fluid has a temperature of approximately 120°C.
  • the housing 3 has a coolant inlet 12 and a coolant outlet 13 which are arranged on the housing 3 at a distance from one another in the axial direction in relation to the main axis of rotation H.
  • the coolant inlet 12 and the coolant outlet 13 are each formed by a through opening 14a, 14b, which passes through the housing 3 in the radial direction.
  • the cooling jacket 8 has an inlet opening 15 and an outlet opening 16, with the inlet opening 15 being arranged radially opposite, in particular aligned, to the through-opening 14a on the inlet side and the outlet opening 16 being arranged radially opposite, in particular aligned, to the through-opening 14b on the outlet side.
  • the stator has an inlet sleeve 17 and an outlet sleeve 18 for the fluidic connection of the coolant space 9 to a coolant circuit.
  • the inlet sleeve 17 is inserted into the inlet opening 15 via the through-opening 14a on the inlet side, and the outlet sleeve 18 is inserted into the outlet opening 16 via the through-opening 14b on the outlet side.
  • Through the inlet and the Outlet sleeve 17, 18 is the inflow and outflow of the coolant in and out of the coolant space 9 is realized.
  • the inlet and outlet sleeves 17 , 18 seal the coolant space 9 and the fluid space 10 from the housing 3 and the cooling jacket 8 .
  • the stator 2 has two support ring sections 19a, 19b, a first support ring section 19a being arranged in the first edge area 11a and a second support ring section 19b being arranged in the second edge area 11b of the cooling jacket 8.
  • the two support ring sections 19a, 19b are used for the axial sealing of the fluid chamber 10, with the stator carrier 4 or the cooling jacket 8 sealingly via the two support ring sections 19a, 19b in the radial direction in relation to the main axis of rotation H on the inner circumference of the housing 3 is supported.
  • the two support ring sections 19a, 19b are designed as sealing rings for this purpose, which can be fixed positively and/or non-positively in the edge regions 11a, 11b on the outer circumference of the cooling jacket 8 and/or the inner circumference of the housing 3.
  • FIG. 2 shows the stator 2 in a perspective sectional illustration along the main axis of rotation H.
  • the housing 3 has a fluid inlet 21 and a fluid outlet 22 for the fluidic connection of the fluid chamber 10 to a fluid circuit.
  • the fluid inlet 21 and the fluid outlet 22 are arranged diametrically opposite one another, with the fluid inlet 21 being arranged in the axial direction in relation to the main axis of rotation H centrally between the coolant inlet 12 and the coolant outlet 13 .
  • the fluid inlet 21 and the fluid outlet 22 are each formed by a further through opening 23a, 23b, which pass through the housing 3 in the radial direction.
  • the two support ring sections 19a, 19b each have a form-fitting contour 24 on their outer circumference, which form-fittingly engages in the circumferential direction around the main axis of rotation H with a counter-contour 25 formed on the housing 3.
  • the form-fitting contour 24 is designed as an external toothing and the counter-contour 25 as a counter-toothing 25 complementary to the form-fitting contour 24 .
  • the two support ring sections 19a, 19b have an annular base body 26 and an annular elastomer body 27, the elastomer body 27 being captively carried on the base body 26.
  • the two support ring sections 19a, 19b are designed as two separate support rings, with the base body 26 being fixed, in particular non-rotatably, to the cooling jacket 26 and being fixed axially, radially and circumferentially to the main axis of rotation H via the elastomer body 27 in relation to the main axis of rotation H Housing 3 or the counter-contour 25 is supported.
  • the base bodies 26 can be mounted on the cooling jacket 8 by caulking or an interference fit.
  • the base body 26 and the elastomer body 27 each have the form-fitting contour 24 , the base body 26 being supported on the counter-contour 25 via the elastomer body 24 .
  • the base body 27 is made of metal, for example, and the elastomer body 24 is made of plastic, in particular rubber and/or elastomer, for example.
  • the elastomer body 27 is able to ensure torque support in the circumferential direction between the stator carrier 4 and housing 3 through the appropriate choice of material and dimensioning, and to implement sealing of the fluid chamber 10 in the axial direction and vibration decoupling between the stator carrier 4 and the housing 3.
  • the stator 2 is shown in FIG. 3 in a sectional view along the main axis of rotation H.
  • the coolant flows along a coolant flow 28 from the coolant inlet 12 via the coolant space 9 to the coolant outlet 13.
  • the fluid flows along a fluid flow 29 from the fluid inlet 21 via the fluid space 10 to the fluid outlet 22.
  • the coolant flow 28 and the fluid flow 29 are fluidic separated from each other and designed as two separate circuits.
  • the coolant flow 28 and the fluid flow 29 have different flow directions and/or flow speeds. For example, by adjusting the volume flows of the coolant flow 28 and the fluid flow 29, the fluid can be cooled more with little heating of the coolant.
  • the inlet and outlet sleeves 12, 13 are designed in such a way that the coolant chamber 9 is hermetically sealed from its surroundings, in particular from the housing 3 and the fluid chamber 10, is easy to assemble (by plugging in), with influences such as temperature (from -50 °C to 140°C) and the chemical environment (e.g. water, oil and glycol) and also ensures acoustic decoupling.
  • the inlet and outlet sleeves 12, 13 each have several, preferably exactly three, sealing sections 30a, 30b, 30c, with the sealing sections 30a, 30b, 30c each being formed as sealing lips molded directly onto the inlet and outlet sleeves 12, 13 .
  • the inlet and outlet sleeves 12, 13 are each designed as a rubberized piece of pipe, with the sealing lips being formed by the rubber coating.
  • the inlet and outlet sleeve 12, 13 is in sealing contact with the housing 3 via a first sealing section 30a within the associated through-opening 14a, 14b and is in sealing contact with the cooling jacket 8 via a second sealing section 30b within the inlet and outlet opening 15, 16 .
  • the third sealing section 30c can be provided, for example, in order to seal the inlet or outlet sleeve 12, 13 in relation to a further cooling jacket, not shown.
  • the inlet and outlet sleeves 12, 13 are supported at the end via a plurality of support sections 31 in the radial direction on the outer circumference of the stator carrier 4, the support sections 31 being formed by a plurality of openings 32, e.g. rectangular incisions, made at the end.
  • the coolant can flow in and out of the coolant chamber 9 via the openings 32 in a flow-optimized manner with regard to flow distribution and pressure losses.
  • FIG. 5 shows one of the two support ring sections 19a, 19b in a perspective detailed view in an alternative embodiment.
  • the base body 26 is designed as a sheet metal ring, with the elastomer body 27 being is inserted or injected into the base body 26 so that it cannot be lost.
  • the elastomer body 27 has the form-fitting contour 24 on its inner circumference and a circumferential sealing lip 33 on its outer circumference.
  • the two support ring sections 19a, 19b described in Figure 5 are fixed via the base body 26, in particular non-rotatably, to the housing 3 and via the elastomer body 27 in relation to the main axis of rotation H axially, radially and circumferentially on a form-fitting element 34 supported.
  • the form-locking element 34 carries the counter-contour 25 on its outer circumference, with the elastomer body 27 being supported on the form-locking element 34 or the counter-contour 25 in a sealing, torque-transmitting and vibration-decoupling manner.
  • the two support ring sections 19a, 19b rest circumferentially on an inner circumference of the housing 3 via the sealing lip 33 in a sealing manner, as a result of which a particularly tight separation of the fluid chamber 10 from the environment is proposed.
  • the base body 26 can be mounted on the housing 3 and the positive-locking elements 34 can be mounted on the cooling jacket 8 by caulking or an interference fit.
  • FIG 6 shows the cooling jacket 8 with the two support ring sections 19a, 19b, as already described in Figure 2, the surface of the cooling jacket 8 is enlarged by a guide structure 35, such as e.g transfer more heat from the fluid to the colder coolant.
  • the guide structure 35 extends essentially in a ring shape around the main axis of rotation H, with the guide structure 35 also being able to define a flow path for the coolant flow 28 and/or the fluid flow 29 .
  • FIG. 7 shows the stator 2 in an axial view in a detailed representation.
  • the two support ring sections 19a, 19b are designed according to FIG.
  • the two support ring sections 19a, 19b are preassembled on the stator carrier 4 or the cooling jacket 8 and then inserted into the housing 3 to form the form fit.
  • the counter-contour 25 is formed on the housing 3 by tooth-like formations, for example by forming.
  • the housing 3 can be designed as a sheet metal housing.
  • FIG. 8 shows an alternative configuration of the housing 3, the counter-contour 25 being formed by internal teeth integrally formed on the housing 3, for example produced by primary shaping or machining.
  • the housing 3 can be designed as a cast housing.
  • Coolant outlet a, b through holes
  • Outlet sleeve a, b support ring sections
  • Fluid outlet a, b further passage openings

Landscapes

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

Abstract

A stator (2) for an electric machine (1) is proposed, comprising a stator support (4) for supporting a stator core (5), comprising a housing (3) for receiving the stator support (4), wherein a peripheral coolant space (9) for carrying a coolant and at least one peripheral fluid space (10) for carrying a fluid to be cooled are formed between the stator support (4) and the housing (3), wherein the coolant space (9) and the fluid space (10) are thermally coupled to one another and are fluidically separate from one another, wherein the stator (2) has a cooling jacket (8), wherein the cooling jacket (8) divides an annular space that is formed between the stator support (4) and the housing (3) into the coolant space (9) and the fluid space (10).

Description

Stator mit einem Kühlmittelraum und mindestens einem Fluidraum sowie elektrische Maschine mit dem Stator Stator with a coolant space and at least one fluid space and electrical machine with the stator
Die Erfindung betrifft einen Stator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit dem Stator. The invention relates to a stator having the features of the preamble of claim 1. The invention also relates to an electrical machine having the stator.
Es sind fluidgekühlte Antriebseinheiten mit einer Elektromaschine bekannt, welche einen Kühlmantel mit mindestens einem Kühlkanal aufweisen. Hierbei erfolgt üblicherweise eine Kühlung des Stators durch eine thermische Kopplung des mit einem Kühlmedium durchströmten Kühlmantels (Kühlkanäle) mit dem Stator der Elektromaschine. Über entsprechende an dem Kühlmantel angeordnete Öffnungen für den Zu- und Abfluss, kann der Kühlmantel mit dem Kühlmedium versorgt werden. Fluid-cooled drive units with an electric machine are known, which have a cooling jacket with at least one cooling channel. In this case, the stator is usually cooled by thermally coupling the cooling jacket (cooling ducts) through which a cooling medium flows to the stator of the electric machine. The cooling jacket can be supplied with the cooling medium via corresponding openings arranged on the cooling jacket for the inflow and outflow.
Die Druckschrift DE 10 2016 110 658 A1 offenbart ein Kühlgehäuse mit einem Innenraum zur Aufnahme eines aus einem zentral drehgelagerten Rotor und einem den Rotor umgebenden, aus einer Vielzahl elektrischer Wicklungen bestehenden Stator bestehenden Elektromotors. Um zu einer verbesserten Ausnutzung der Wärmekapazität des vorhandenen Kühlmittels zu gelangen, setzt sich das Kühlgehäuse aus folgenden Bestandteilen zusammen: - einer um den Stator herum angeordneten inneren Kühlwand, welche in wärmeleitender Verbindung mit dem Stator steht und Kühlmittelkanäle eines ersten Kühlkreislaufs nach innen hin begrenzt, die sich zwischen einem ersten Kühlmittelzulauf und einem ersten Kühlmittelablauf erstrecken, - mindestens einer weiteren Kühlwand, welche die Kühlmittelkanäle des ersten Kühlkreislaufs von Kühlmittelkanälen eines zweiten Kühlkreislaufs trennt, wobei sich die Kühlmittelkanäle des zweiten Kühlkreislaufs zwischen einem zweiten Kühlmittelzulauf und einem zweiten Kühlmittelablauf erstrecken, und der zweite Kühlkreislauf getrennt von dem ersten Kühlkreislauf ist, - einem Außenmantel, welcher die Kühlmittelkanäle des zweiten Kühlkreislaufs nach außen hin begrenzt. The document DE 10 2016 110 658 A1 discloses a cooling housing with an interior space for accommodating an electric motor consisting of a centrally rotatably mounted rotor and a stator surrounding the rotor and consisting of a large number of electrical windings. In order to achieve improved utilization of the thermal capacity of the existing coolant, the cooling housing is made up of the following components: - an inner cooling wall arranged around the stator, which is in thermally conductive connection with the stator and delimits coolant channels of a first cooling circuit inwards, which extend between a first coolant inlet and a first coolant outlet, - at least one further cooling wall which separates the coolant channels of the first cooling circuit from coolant channels of a second cooling circuit, the coolant channels of the second cooling circuit extending between a second coolant inlet and a second coolant outlet, and the the second cooling circuit is separate from the first cooling circuit, - an outer jacket, which delimits the coolant channels of the second cooling circuit to the outside.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sich durch einen kompakten Aufbau sowie verbesserte Kühleigenschaften auszeichnet. Diese Aufgabe wird durch einen Stator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. In den Unteransprüchen, der Beschreibung mit den Figuren sind weitere Merkmale und Vorteile sowie Wirkungen der Erfindung beschrieben. The object of the invention is to create an electrical machine of the type mentioned at the outset, which is characterized by a compact design and improved cooling properties. This object is achieved by a stator having the features of claim 1 and by an electrical machine having the features of claim 15. Further features and advantages as well as effects of the invention are described in the dependent claims, the description with the figures.
Gegenstand der Erfindung ist ein Stator, welcher für eine elektrische Maschine ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die elektrische Maschine als ein Innenläufer ausgebildet, wobei ein Rotor radial innerhalb des Stators angeordnet ist. Alternativ kann die elektrische Maschine jedoch auch als ein Außenläufer ausgebildet sein, wobei ein Rotor radial außerhalb des Stators angeordnet ist. The subject matter of the invention is a stator which is designed and/or suitable for an electrical machine. In particular, the electrical machine is designed as an internal rotor, with a rotor being arranged radially inside the stator. Alternatively, however, the electrical machine can also be designed as an external rotor, with a rotor being arranged radially outside of the stator.
Der Stator weist einen Statorträger auf, welcher ein Statorkern des Stators trägt. Insbesondere weist das Statorkern bei einer Ausführung als Innenläufer mehrere radial nach innen gerichtete Statorzähne auf, welche jeweils durch eine Statorwicklung umwickelt sind. Alternativ weist das Statorkern bei einer Ausführung als Außenläufer entsprechend mehrere radial nach außen gerichtete Statorzähne auf. Der Statorkern ist vorzugsweise durch ein Statorblechpaket gebildet, wobei hierzu mehrere Statorbleche in axialer Richtung in Bezug auf eine Hauptdrehachse der elektrischen Maschine, insbesondere einer Rotordrehachse, übereinander gestapelt sind. The stator has a stator support which supports a stator core of the stator. In particular, in the case of an embodiment as an internal rotor, the stator core has a plurality of stator teeth which are directed radially inwards and around which a stator winding is wound. Alternatively, in the case of an embodiment as an external rotor, the stator core accordingly has a plurality of stator teeth directed radially outwards. The stator core is preferably formed by a stack of stator laminations, for which purpose a plurality of stator laminations are stacked one on top of the other in the axial direction in relation to a main axis of rotation of the electrical machine, in particular a rotor axis of rotation.
Der Stator weist ein Gehäuse auf, in welchem der Statorträger aufgenommen ist. Insbesondere ist das Gehäuse als ein Motorgehäuse ausgebildet, wobei zumindest der Rotor und der Statorträger der elektrischen Maschine innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Vorzugsweise weist das Gehäuse eine zylindrische, insbesondere hohlzylindrische Form auf. Das Gehäuse kann als ein Blech- oder Gussgehäuse ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Stator in dem Gehäuse fest, insbesondere drehfest, aufgenommen. The stator has a housing in which the stator support is accommodated. In particular, the housing is designed as a motor housing, with at least the rotor and the stator carrier of the electrical machine being arranged inside the housing. The housing preferably has a cylindrical, in particular hollow-cylindrical shape. The housing can be designed as a sheet metal or cast housing. The stator is particularly preferably fixed in the housing, in particular in a rotationally fixed manner.
Zwischen dem Statorträger und dem Gehäuse ist ein die Hauptdrehachse umlaufender Kühlmittelraum gebildet, welcher zur Führung eines Kühlmittels ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient der Kühlmittelraum zur Umsetzung einer Fluidkühlung des Stators, insbesondere des Statorträgers. Das Kühlmittel kann hierzu als ein Kühlfluid, insbesondere eine Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, ausgebildet sein. Insbesondere dient der Kühlmittelraum zur Kühlung des Statorträgers über seine gesamte axiale Baubreite. Im Speziellen erstreckt sich der Kühlmittelraum in axialer Richtung über mehr als 70%, vorzugsweise mehr als 80%, im Speziellen mehr als 90% der axialen Baubreite des Statorträgers. Between the stator carrier and the housing, a coolant space is formed which runs around the main axis of rotation and which is designed and/or suitable for conducting a coolant. In particular, the coolant space serves to implement fluid cooling of the stator, in particular of the stator carrier. For this purpose, the coolant can be in the form of a cooling fluid, in particular a cooling liquid, preferably water, be trained. In particular, the coolant space serves to cool the stator carrier over its entire axial width. In particular, the coolant space extends in the axial direction over more than 70%, preferably more than 80%, in particular more than 90% of the axial overall width of the stator carrier.
Weiterhin ist zwischen dem Statorträger und dem Gehäuse mindestens oder genau ein die Hauptdrehachse umlaufender Fluidraum gebildet, welcher zur Führung eines zu kühlenden Fluides ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere dient der Fluidraum zur Bildung eines Wärmetauschers, auch Rekuperator genannt, wobei das Fluid durch eine indirekte Wärmeübertragung gekühlt wird. Der Kühlmittelraum und der Fluidraum sind hierzu thermisch miteinander gekoppelt und strömungstechnisch voneinander getrennt. Insbesondere ist das Fluid als ein Kühl- und/oder Schmierstoff, insbesondere ein Öl, vorzugsweise Getriebeöl, ausgebildet. Insbesondere weist das Fluid eine höhere Temperatur als das Kühlmittel auf. Vorzugsweise beträgt ein Temperaturunterschied zwischen dem Fluid und dem Kühlmittel mehr als 10 Kelvin, vorzugsweise mehr als 40 Kelvin, im Speziellen mehr als 70 Kelvin. Furthermore, at least or exactly one fluid space surrounding the main axis of rotation is formed between the stator carrier and the housing, which fluid space is designed and/or suitable for guiding a fluid to be cooled. In particular, the fluid space serves to form a heat exchanger, also called a recuperator, with the fluid being cooled by indirect heat transfer. For this purpose, the coolant space and the fluid space are thermally coupled to one another and fluidically separated from one another. In particular, the fluid is designed as a coolant and/or lubricant, in particular an oil, preferably gear oil. In particular, the fluid has a higher temperature than the coolant. A temperature difference between the fluid and the coolant is preferably more than 10 Kelvin, preferably more than 40 Kelvin, in particular more than 70 Kelvin.
Optional kann zwischen dem Statorträger und dem Gehäuse mindestens oder genau ein weiterer umlaufender Fluidraum zur Führung eines weiteren zu kühlenden Fluides gebildet sein, welcher thermisch mit dem Fluidraum und/oder dem Kühlmittelraum gekoppelt ist und strömungstechnisch von dem Fluidraum und dem Kühlmittelraum getrennt ist. Optionally, at least or exactly one further encircling fluid chamber can be formed between the stator carrier and the housing for guiding another fluid to be cooled, which is thermally coupled to the fluid chamber and/or the coolant chamber and is fluidically separated from the fluid chamber and the coolant chamber.
Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stator einen Kühlmantel aufweist, welcher einen zwischen dem Statorträger und dem Gehäuse gebildeten Ringraum in den Kühlmittelraum und den Fluidraum unterteilt. Insbesondere ist der Kühlmantel im Wesentlichen als ein Zylinderbauteil ausgebildet, welches in Bezug auf die Hauptdrehachse koaxial und/oder konzentrisch zwischen dem Statorträger und dem Gehäuse angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Kühlmantel aus einem wärmeleitfähigen Material, vorzugsweise Metall, gefertigt, sodass der Fluidraum und der Kühlmittelraum zur indirekten Wärmeübertragung thermisch miteinander gekoppelt sind. Insbesondere sind der Kühlmittelraum und der Fluidraum im Wesentlichen als zwei konzentrisch zueinander angeordnete Ringräume zu verstehen, welche sich innerhalb des radialen Abstandes zwischen Außenumfang des Statorträgers und Innenumfang des Gehäuses getrennt voneinander erstrecken. Der Kühlmittelraum und der Fluidraum sind vorzugsweise so angeordnet, dass das Kühlmittel radial in Richtung des Statorträgers fließt und das zu kühlende Fluid radial in Richtung des Gehäuses fließt. Im Speziellen erstreckt sich der Fluidraum in axialer Richtung über die gleiche axiale Baubreite wie der Kühlmittelraum und/oder überdeckend zu dem Kühlmittelraum. The invention provides that the stator has a cooling jacket, which divides an annular space formed between the stator support and the housing into the coolant space and the fluid space. In particular, the cooling jacket is essentially designed as a cylinder component which is arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation between the stator carrier and the housing. The cooling jacket is preferably made of a thermally conductive material, preferably metal, so that the fluid space and the coolant space are thermally coupled to one another for indirect heat transfer. In particular, the coolant space and the fluid space are essentially to be understood as two annular spaces arranged concentrically to one another, which are located within of the radial distance between the outer circumference of the stator carrier and the inner circumference of the housing extend separately from one another. The coolant space and the fluid space are preferably arranged in such a way that the coolant flows radially in the direction of the stator carrier and the fluid to be cooled flows radially in the direction of the housing. In particular, the fluid space extends in the axial direction over the same axial overall width as the coolant space and/or overlaps the coolant space.
Optional kann der Stator mindestens einen weiteren Kühlmantel aufweisen, welcher den Ringraum in den weiteren Fluidraum unterteilt. Die Kühlmäntel können somit etagenweise, also radial übereinander folgend aufgebaut werden, wodurch mehr als zwei Fluide strömungstechnisch voneinander getrennt und durch indirekte Wärmeübertragung gekühlt werden können. Optionally, the stator can have at least one additional cooling jacket, which divides the annular space into the additional fluid space. The cooling jackets can thus be constructed in tiers, i.e. radially one above the other, as a result of which more than two fluids can be fluidically separated from one another and cooled by indirect heat transfer.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass durch die thermische Anbindung des Fluidraums an den Kühlmittelraum eine besonders einfache und effiziente Kühlung des Fluids, insbesondere des Getriebeöls, durch die Statorkühlung umgesetzt werden kann. Es wird somit eine elektrische Maschine mit verbesserten Kühleigenschaften vorgeschlagen. Durch die Unterteilung des Ringraums mittels des Kühlmantels kann zudem ein besonders kosten- und bauraum reduziertes Kühlsystem vorgeschlagen, welches in einfacher Weise in den Ringraum integriert werden kann. Es wird somit eine elektrische Maschine mit einem kompakten Aufbau vorgeschlagen. The advantage of the invention is, in particular, that the thermal connection of the fluid space to the coolant space allows a particularly simple and efficient cooling of the fluid, in particular the transmission oil, to be implemented by the stator cooling. An electrical machine with improved cooling properties is thus proposed. By subdividing the annular space by means of the cooling jacket, it is also possible to propose a cooling system that is particularly cost-effective and has reduced installation space, and which can be easily integrated into the annular space. An electrical machine with a compact structure is thus proposed.
In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Kühlmitteleinlass und einen Kühlmittelauslass aufweist, wobei ein Kühlmittelstrom von dem Kühlmitteleinlass über den Kühlmittelraum zu dem Kühlmittelauslass verläuft. Insbesondere zirkuliert das Kühlmittel entlang eines Strömungsweges des Kühlmittelstroms zwischen dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass. Insbesondere sind der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Vorzugsweise ist zwischen dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass eine Leitstruktur an dem Kühlmantel vorgesehen, welche zur Bildung einer definierten Strömungsführung des Kühlmittelstroms in dem Kühlmittelraum ausgebildet und/oder geeignet ist. Vorzugsweise ist der Kühlmittelraum durch die Leitstruktur durch ein oder mehrere den Statorträger um laufende Kühlkanäle unterteilt, in welchen das Kühlmittel entlang des Kühlmittelstroms bzw. der Leitstruktur geführt ist. Der mindestens eine Kühlkanal ist zwischen dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass vorzugsweise geschlossen und/oder durchgehend ausgebildet. Im Speziellen verläuft der mindestens eine Kühlkanal und/oder der Strömungsweg längs einer Kreis- oder Schraubenlinie um die Hauptdrehachse der elektrischen Maschine. In a specific embodiment of the invention, it is provided that the housing has a coolant inlet and a coolant outlet, with a coolant flow running from the coolant inlet via the coolant space to the coolant outlet. In particular, the coolant circulates along a flow path of the coolant stream between the coolant inlet and the coolant outlet. In particular, the coolant inlet and the coolant outlet are offset from one another in the axial direction and/or in the circumferential direction. Preferably, a guide structure is provided on the cooling jacket between the coolant inlet and the coolant outlet, which is used to form a defined flow guide of the Coolant flow formed in the coolant space and / or suitable. The coolant space is preferably subdivided by the conductive structure by one or more cooling channels running around the stator carrier, in which the coolant is guided along the coolant flow or the conductive structure. The at least one cooling channel is preferably closed and/or continuous between the coolant inlet and the coolant outlet. In particular, the at least one cooling channel and/or the flow path runs along a circular or helical line around the main axis of rotation of the electrical machine.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Fluideinlass und einen Fluidauslass aufweist, wobei ein Fluidstrom von dem Fluideinlass über den Fluidraum zu dem Fluidauslass verläuft. Insbesondere zirkuliert das Fluid entlang eines Strömungsweges des Fluidstroms zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass. Vorzugsweise sind der Fluideinlass und der Fluidauslass diametral einander gegenüberliegend angeordnet. Bevorzugt sind der Kühlmittelstrom und der Fluidstrom strömungstechnisch voneinander getrennt und/oder als zwei separate Kreisläufe ausgebildet. Der Kühlmittelstrom und der Fluidstrom weisen unterschiedliche Volumenströme und/oder Strömungsgeschwindigkeiten und/oder Strömungsrichtungen auf. Insbesondere können die Volumenströme und/oder Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmittelstroms und des Fluidstroms so eingestellt werden, dass das Fluid unter einer geringen Erwärmung des Kühlmittels stark abgekühlt wird. Beispielsweise können der Kühlmittelstrom und der Fluidstrom durch einen Gleich-, Gegen-, Kreuz- oder Kreuzgegenstrom zueinander verlaufen. Es wird ein Kühlsystem vorgeschlagen, welche sich durch eine effiziente Kühlung des Stators auszeichnet. According to this embodiment, it is provided that the housing has a fluid inlet and a fluid outlet, with a fluid flow running from the fluid inlet via the fluid space to the fluid outlet. In particular, the fluid circulates along a flow path of the fluid stream between the fluid inlet and the fluid outlet. The fluid inlet and the fluid outlet are preferably arranged diametrically opposite one another. The flow of coolant and the flow of fluid are preferably separated from one another in terms of flow and/or are designed as two separate circuits. The coolant flow and the fluid flow have different volume flows and/or flow speeds and/or flow directions. In particular, the volume flows and/or flow velocities of the coolant flow and the fluid flow can be adjusted in such a way that the fluid is greatly cooled with little heating of the coolant. For example, the coolant flow and the fluid flow may be co-, counter-, cross-, or cross-counter-current to each other. A cooling system is proposed which is characterized by efficient cooling of the stator.
In einer Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Kühlmittelraum in einer radialen Richtung durch den Kühlmantel und in einer radialen Gegenrichtung durch den Statorträger begrenzt ist. Anders formuliert, ist der Kühlmittelraum einerseits durch eine Außenmantelfläche des Statorträgers und andererseits durch eine Innenmantelfläche des Kühlmantels radial begrenzt. Vorzugsweise steht das Kühlmittel mit einer Mantelfläche des Statorträgers in Kontakt. Weiterhin ist der Fluidraum in einer radialen Richtung durch das Gehäuse und in einer radialen Gegenrichtung durch den Kühlmantel begrenzt. Anders formuliert, ist der Fluidraum einerseits durch eine Außenmantelfläche des Kühlmantels und andererseits durch eine Innenmantelfläche des Gehäuses radial begrenzt. Vorzugsweise steht das Fluid mit einer Mantelfläche des Gehäuses in Kontakt. Es wird somit ein Kühlsystem vorgeschlagen, welches sich zum einen durch einen kompakten Aufbau auszeichnet, wobei durch die Anordnung des Kühlmantels in dem Ringraum eine großflächige Wärmeübertragung von dem Fluid auf das Kühlmittel umgesetzt werden kann. In a specific embodiment, it is provided that the coolant space is delimited in a radial direction by the cooling jacket and in a radial opposite direction by the stator carrier. In other words, the coolant space is radially delimited on the one hand by an outer lateral surface of the stator carrier and on the other hand by an inner lateral surface of the cooling jacket. The coolant is preferably in contact with an outer surface of the stator carrier. Furthermore, the fluid chamber is in a radial direction through the housing and in a radial opposite direction through the cooling jacket limited. In other words, the fluid space is radially delimited on the one hand by an outer lateral surface of the cooling jacket and on the other hand by an inner lateral surface of the housing. The fluid is preferably in contact with a lateral surface of the housing. A cooling system is thus proposed which is characterized on the one hand by a compact structure, with the arrangement of the cooling jacket in the annular space allowing a large-area heat transfer from the fluid to the coolant.
In einer konkreten Realisierung ist vorgesehen, dass der Kühlmantel umformtechnisch aus einem Metallblech gefertigt ist. Insbesondere ist der Kühlmantel durch Umformen einstückig, insbesondere aus einem Materialabschnitt, geformt und/oder nahtlos ausgebildet. Bevorzugt weist der Kühlmantel an seinem Innenumfang und/oder Außenumfang die Leitstruktur auf. Die Leitstruktur kann durch radial und/oder axial und/oder um laufend zu der Hauptdrehachse erstreckende Umformbereiche, vorzugsweise Erhöhungen und/oder Vertiefungen, Im Speziellen Vorsprünge und/oder Kanäle und/oder Rillen und/oder Rippen und/oder Stege, ausgeführt sein. Durch den Einsatz eines Blechmantels weisen der Statorkern, der Statorträger und der Blechmantel ähnlich große Ausdehnungskoeffizienten auf, wodurch mechanische Spannungen zwischen den einzelnen Bauteilen aufgrund von Temperaturdifferenzen reduziert werden können. Weiterhin ist der Blechmantel besonders kostengünstig herstellbar. In a specific implementation, it is provided that the cooling jacket is manufactured from sheet metal by forming. In particular, the cooling jacket is formed in one piece by forming, in particular from a material section, and/or is formed seamlessly. The cooling jacket preferably has the guide structure on its inner circumference and/or outer circumference. The guiding structure can be formed by forming regions, preferably elevations and/or depressions, in particular projections and/or channels and/or grooves and/or ribs and/or webs, extending radially and/or axially and/or around the main axis of rotation. By using a sheet metal jacket, the stator core, the stator carrier and the sheet metal jacket have similarly large coefficients of expansion, which means that mechanical stresses between the individual components due to temperature differences can be reduced. Furthermore, the metal jacket can be produced particularly inexpensively.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Kühlmantel an dem Statorträger zumindest drehfest und/oder drehmomentübertragend festgelegt ist. Der Kühlmantel kann kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig an dem Statorträger festgelegt sein. Beispielsweise kann der Kühlmantel durch Schweißen, Übermaßpassung, Verstemmen, Kleben etc. mit dem Statorträger verbunden sein. Vorzugsweise liegt der Kühlmantel in den axialen Randbereichen umlaufend, insbesondere dichtend, an dem Statorträger an, sodass der Kühlmittelraum in axialer Richtung beidseitig begrenzt ist. Besonders bevorzugt erstreckt sich der Kühlmantel in axialer Richtung beidseitig bis zur axialen Stirnseite des Statorträgers. Es wird somit ein Stator vorgeschlagen, welcher sich durch eine geringe radiale Höhe sowie eine einfache Montage des Kühlmantels auszeichnet. In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Kühlmantel eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist. Die Einlassöffnung ist strömungstechnisch mit dem Kühlmitteleinlass und die Auslassöffnung strömungstechnisch mit dem Kühlmittelauslass verbunden. Insbesondere ist die Einlassöffnung gegenüberliegend zu dem Kühlmitteleinlass des Gehäuses und/oder die Auslassöffnung gegenüberliegend zu dem Kühlmittelauslass des Gehäuses angeordnet. Die Einlassöffnung und die Auslassöffnung können jeweils trennend und/oder umformtechnisch, insbesondere durch Tiefziehen, in den Kühlmantel eingebracht sein. Vorzugsweise weisen die Einlassöffnung und die Auslassöffnung einen in Richtung des Kühlmitteleinlasses bzw. des Kühlmittelauslasses erstreckenden Kragen auf. Der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass weisen vorzugsweise jeweils eine Durchgangsöffnung auf, wobei die Einlassöffnung über die einlassseitige Durchgangsöffnung und die die Auslassöffnung über die auslassseitige Durchgangsöffnung an den Kühlmittelkreislauf angeschlossen werden kann. Es wird somit ein Stator vorgeschlagen, welcher sich durch eine einfache Anbindung des Kühlmittelkreislaufs auszeichnet. In a further development it is provided that the cooling jacket is fixed to the stator carrier at least in a rotationally fixed and/or torque-transmitting manner. The cooling jacket can be fixed to the stator support in a non-positive and/or form-fitting manner and/or with a material connection. For example, the cooling jacket can be connected to the stator support by welding, interference fit, caulking, gluing, etc. The cooling jacket preferably rests circumferentially, in particular sealingly, on the stator carrier in the axial edge regions, so that the coolant space is delimited on both sides in the axial direction. The cooling jacket particularly preferably extends in the axial direction on both sides up to the axial end face of the stator carrier. A stator is thus proposed which is characterized by a low radial height and simple assembly of the cooling jacket. In a further specification, it is provided that the cooling jacket has an inlet opening and an outlet opening. The inlet port is fluidly connected to the coolant inlet and the outlet port is fluidly connected to the coolant outlet. In particular, the inlet opening is arranged opposite the coolant inlet of the housing and/or the outlet opening is arranged opposite the coolant outlet of the housing. The inlet opening and the outlet opening can each be introduced into the cooling jacket by separating and/or forming, in particular by deep-drawing. The inlet opening and the outlet opening preferably have a collar that extends in the direction of the coolant inlet or the coolant outlet. The coolant inlet and the coolant outlet preferably each have a through-opening, it being possible for the inlet opening to be connected to the coolant circuit via the through-opening on the inlet side and the outlet opening via the through-opening on the outlet side. A stator is thus proposed which is characterized by a simple connection to the coolant circuit.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stator eine Einlasshülse und eine Auslasshülse aufweist. Die Einlasshülse ist zur Anbindung an den Kühlmit- teleinlas über eine Steckverbindung in die Einlassöffnung montiert und die Auslasshülse ist zur Anbindung an den Kühlmittelauslass über eine Steckverbindung in die Auslassöffnung montiert. Insbesondere erfolgt der Zulauf des Kühlmittels in den Kühlmittelraum über die Einlasshülse und der Ablauf des Kühlmittels aus dem Kühlmittelraum über die Auslasshülse. Zur Bildung der Steckverbindung wird die Einlasshülse über die einlassseitige Durchgangsöffnung in die Einlassöffnung und die Auslasshülse über die auslassseitige Durchgangsöffnung in die Auslassöffnung eingesteckt. Die Einlass- und die Auslasshülse können jeweils über eine Kühlmittelleitung angeschlossen werden. Im Speziellen können die Einlass- und die Auslasshülse als beschichtete und/oder umspritzte, vorzugsweise gummierte, Rohrstücke ausgebildet sein, um zugleich eine Dichtfunktion und/oder Schwingungsentkopplung umzusetzen. Optional kann der mindestens eine weitere Fluidraum über jeweils eine weitere Einlass- und Auslasshülse strömungstechnisch angebunden werden. Es wird somit ein Kühlmantel vorgeschlagen, welcher in einfacher Weise an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen werden kann. In a further embodiment it is provided that the stator has an inlet sleeve and an outlet sleeve. The inlet sleeve is mounted in the inlet opening via a plug connection for connection to the coolant inlet and the outlet sleeve is mounted in the outlet opening via a plug connection for connection to the coolant outlet. In particular, the coolant flows into the coolant space via the inlet sleeve and the coolant flows out of the coolant space via the outlet sleeve. To form the plug-in connection, the inlet sleeve is inserted into the inlet opening via the through-opening on the inlet side and the outlet sleeve is inserted into the outlet opening via the through-opening on the outlet side. The inlet and outlet sleeves can each be connected via a coolant line. In particular, the inlet and outlet sleeves can be designed as coated and/or overmoulded, preferably rubberized, pipe sections in order to implement a sealing function and/or vibration decoupling at the same time. Optionally, the at least one additional fluid chamber can be fluidically connected via an additional inlet and outlet sleeve. It will thus proposed a cooling jacket which can be easily connected to a coolant circuit.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Einlass- und die Auslasshülse jeweils mindestens oder genau einen Dichtungsabschnitt aufweisen. Die Einlass- und die Auslasshülse sind über den mindestens einen Dichtungsabschnitt jeweils gegenüber dem Kühlmantel und/oder dem Gehäuse abgedichtet. Insbesondere sind der Kühlmittelraum und der Fluidraum durch den mindestens einen Dichtungsabschnitt hermetisch, vorzugsweise fluiddicht, abgedichtet. Insbesondere kann der mindestens eine Dichtungsabschnitt durch eine an die Ein- bzw. Auslasshülse angeformte Dichtlippe gebildet sein. Hierzu sind die Einlass- und die Auslasshülse vorzugsweise aus einem Elastomer gebildet oder mit einer Elastomerschicht, insbesondere Gummierung, versehen. Alternativ können die Dichtungsabschnitte jedoch auch durch ein separates Dichtelement, wie z.B. ein O-Ring, gebildet sein. Im Speziellen liegt die Einlasshülse über mindestens einen Dichtungsabschnitt dichtend an der Einlassöffnung des Kühlmantels und über mindestens einen weiteren Dichtungsabschnitt dichtend an der Durchgangsöffnung des Kühlmitteleinlasses an. Im Speziellen liegt die Auslasshülse über mindestens eine Dichtungsabschnitt dichtend an der Auslassöffnung des Kühlmantels und über mindestens einen weiteren Dichtungsabschnitt dichtend an der Durchgangsöffnung des Kühlmittelauslasses an. Es wird somit ein schnell montierbarer Anschluss des Kühlmittelraums vorgeschlagen, welcher zugleich eine sichere Abtrennung zwischen Fluidraum und Kühlmittelraum gewährleistet. Zusätzlich kann durch die Dichtungsabschnitte eine akustische Entkopplung zwischen Statorträger und Gehäuse gewährleistet werden. According to a further embodiment, it is provided that the inlet sleeve and the outlet sleeve each have at least or precisely one sealing section. The inlet sleeve and the outlet sleeve are each sealed off from the cooling jacket and/or the housing via the at least one sealing section. In particular, the coolant space and the fluid space are sealed hermetically, preferably fluid-tight, by the at least one sealing section. In particular, the at least one sealing section can be formed by a sealing lip formed onto the inlet or outlet sleeve. For this purpose, the inlet and outlet sleeves are preferably formed from an elastomer or are provided with an elastomer layer, in particular rubber coating. Alternatively, however, the sealing sections can also be formed by a separate sealing element, such as an O-ring. In particular, the inlet sleeve bears sealingly against the inlet opening of the cooling jacket via at least one sealing section and against the passage opening of the coolant inlet via at least one further sealing section. In particular, the outlet sleeve is in sealing contact with the outlet opening of the cooling jacket via at least one sealing section and is in sealing contact with the through-opening of the coolant outlet via at least one further sealing section. A connection of the coolant space that can be assembled quickly is thus proposed, which at the same time ensures a secure separation between the fluid space and the coolant space. In addition, the sealing sections can ensure acoustic decoupling between the stator carrier and the housing.
In einer weiteren konstruktiven Umsetzung ist vorgesehen, dass die Einlass- und die Auslasshülse jeweils radial an dem Statorträger abgestützt sind, wobei die Einlass- und die Auslasshülse zur strömungstechnischen Verbindung mit dem Kühlmittelraum jeweils mindestens oder genau einen innerhalb des Kühlmittelraums angeordneten Durchbruch aufweisen. Vorzugsweise sind die Durchbrüche geometrisch so ausbildet, dass strömungsoptimale Ein- und Ausströmungsverhältnisse realisiert werden können. Dies betrifft sowohl Strömungsverteilung als auch Druckverluste. Hierzu wei- sen die Einlass- und die Auslasshülse innerhalb des Kühlmittelraums mehrere gleichmäßig verteilte Durchbrüche, insbesondere Ausschnitte, Bohrungen, Nuten oder dergleichen auf, über welche der Kühlmittelstrom in bzw. aus dem Kühlmittelraum verläuft. Besonders bevorzugt weisen die Ein- und die Auslasshülse endseitig mehrere Stützabschnitte auf, welche in Umfangsrichtung jeweils über einen Durchbruch voneinander beabstandet sind und radial an dem Statorträger abgestützt sind. Es wird somit eine Ein- und Auslasshülse vorgeschlagen, welche sich durch einen stabilen Sitz auszeichnet, und zugleich eine strömungsoptimale Anbindung des Kühlmittelkreislaufs gewährleistet. In a further design implementation, it is provided that the inlet and outlet sleeves are each supported radially on the stator carrier, with the inlet and outlet sleeves each having at least or precisely one opening arranged within the coolant space for fluidic connection to the coolant space. The openings are preferably designed geometrically in such a way that flow-optimized inflow and outflow conditions can be implemented. This affects both flow distribution and pressure losses. For this The inlet and outlet sleeves have several evenly distributed openings, in particular cutouts, bores, grooves or the like, within the coolant space, through which the coolant flow runs into and out of the coolant space. The inlet sleeve and the outlet sleeve particularly preferably have a plurality of support sections at the end, which are spaced apart from one another in the circumferential direction by an opening and are supported radially on the stator carrier. An inlet and outlet sleeve is thus proposed which is characterized by a stable seat and at the same time ensures a flow-optimized connection of the coolant circuit.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stator zwei Stützringabschnitte aufweist, welche zur Drehmomentabstützung und/oder zur Schwingungsentkopplung und/oder zur Abdichtung des Statorträgers und/oder des Kühlmantels gegenüber dem Gehäuse ausgebildet und/oder geeignet ist. Durch die die beiden Stützringabschnitte ist zumindest der Fluidraum in axialer Richtung begrenzt. Die Stützringabschnitte können wahlweise als separate Stützringe ausgebildet sein oder aus einem gemeinsamen Materialabschnitt mit dem Statorträger, den Kühlmantel oder dem Gehäuse gebildet sein. Insbesondere sind die Stützringabschnitte in Bezug auf die Hauptdrehachse koaxial und/oder konzentrisch innerhalb des Ringraum, insbesondere des Fluidraums, angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Ringraum, insbesondere der Fluidraum, in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse hermetisch, insbesondere fluiddicht, durch die beiden Stützringabschnitte abgedichtet. Optional ist der Statorträger in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung über die beiden Stützringabschnitte an dem Gehäuse schwingungsentkoppelt bzw. dämpfend und/oder drehmomentübertragend abgestützt. Es wird somit ein Stator vorgeschlagen, welcher sich durch eine verbesserte Anbindung des Statorträgers an das Gehäuse auszeichnet. A further embodiment of the invention provides that the stator has two support ring sections which are designed and/or suitable for torque support and/or vibration decoupling and/or for sealing the stator carrier and/or the cooling jacket with respect to the housing. At least the fluid space is delimited in the axial direction by the two support ring sections. The support ring sections can optionally be designed as separate support rings or be formed from a common material section with the stator carrier, the cooling jacket or the housing. In particular, the support ring sections are arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation within the annular space, in particular the fluid space. Particularly preferably, the annular space, in particular the fluid space, is sealed hermetically, in particular fluid-tight, in the axial direction in relation to the main axis of rotation by the two support ring sections. Optionally, the stator carrier is supported in the radial direction and/or in the circumferential direction via the two support ring sections on the housing in a vibration-decoupled or damping and/or torque-transmitting manner. A stator is thus proposed which is characterized by an improved connection of the stator carrier to the housing.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die beiden Stützringabschnitte zumindest in Umfangsrichtung formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Statorträger und/oder dem Kühlmantel und/oder dem Gehäuse abgestützt sind. Insbesondere ist durch die beiden Stützringabschnitte eine Verbindung, insbesondere eine verdrehteste Verbindung zwischen dem Statorträger und Gehäuse sichergestellt. Die Stützringabschnite, vorzugsweise die Stützringe, können an dem Statorträger und/oder dem Kühlmantel und/oder dem Gehäuse durch eine Verstemmung und/oder Presspassung festgelegt sein. Durch die beiden Stützringabschnitte kann eine Fixierung des Statorträgers im Gehäuse ohne einen zusätzlichen Flansch realisiert werden, wobei zugleich eine Drehmomentabstützung des Statorträgers am Gehäuse sichergestellt wird. In a further embodiment, it is provided that the two support ring sections are supported at least in the circumferential direction in a positive and/or non-positive manner on the stator carrier and/or the cooling jacket and/or the housing. In particular, the two support ring sections ensure a connection, in particular a twisted connection, between the stator carrier and the housing. The Support ring sections, preferably the support rings, can be fixed to the stator carrier and/or the cooling jacket and/or the housing by caulking and/or a press fit. The two support ring sections make it possible to fix the stator carrier in the housing without an additional flange, with torque support of the stator carrier on the housing being ensured at the same time.
In einer weiteren Konkretisierung ist vorgesehen, dass die beiden Stützringabschnitte an einem Innenumfang jeweils eine innere Formschlusskontur zur formschlüssigen Verbindung mit dem Statorträger und/oder dem Kühlmantel aufweisen. Insbesondere ist an dem Statorträger und/oder dem Kühlmantel eine Gegenkontur angeordnet, welche in Umfangsrichtung mit der Formschlusskontur formschlüssig in Eingriff steht. Die Gegenkontur kann direkt, insbesondere einstückig, an den Statorträger und/oder den Kühlmantel angeformt sein. Alternativ kann die Gegenkontur jedoch auch durch ein separates Formschlusselement gebildet sein, welches zumindest drehfest mit dem Statorträger und/oder dem Kühlmantel verbunden ist und an seinem Außenumfang die Gegenkontur aufweist. Insbesondere sind die Formschlusskontur und die Gegenkontur durch eine Verzahnungsgeometrie gebildet. In a further specification, it is provided that the two support ring sections each have an inner form-fitting contour on an inner circumference for form-fitting connection to the stator carrier and/or the cooling jacket. In particular, a counter-contour is arranged on the stator carrier and/or the cooling jacket, which is in positive engagement with the form-fitting contour in the circumferential direction. The counter-contour can be formed directly, in particular in one piece, on the stator carrier and/or the cooling jacket. Alternatively, however, the counter-contour can also be formed by a separate positive-locking element, which is connected at least in a rotationally fixed manner to the stator carrier and/or the cooling jacket and has the counter-contour on its outer circumference. In particular, the form-fitting contour and the counter-contour are formed by a toothing geometry.
Alternativ oder optional ergänzend können die beiden Stützringabschnitte an einem Außenumfang jeweils eine äußere Formschlusskontur zur formschlüssigen Verbindung mit dem Gehäuse aufweisen. Insbesondere ist an dem Gehäuse eine Gegenkontur angeordnet, welche in Umfangsrichtung mit der Formschlusskontur formschlüssig in Eingriff steht. Die Gegenkontur kann direkt, insbesondere einstückig, an das Gehäuse angeformt sein. Alternativ kann die Gegenkontur jedoch auch durch ein separates Formschlusselement gebildet sein, welches zumindest drehfest mit dem Gehäuse verbunden ist und an seinem Innenumfang die Gegenkontur aufweist. Durch die Formschlusskontur kann zum einen eine einfache Montage sowie eine Drehmomentabstützung umgesetzt werden, zum anderen können radiale Lasten aufgenommen und der Statorträger, der Kühlmantel sowie das Gehäuse in einfacher Weise zueinander zentriert werden. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die beiden Stützringabschnitte jeweils einen ringförmigen Grundkörper sowie einen ringförmigen Elastomerkörper aufweisen, wobei der Elastomerkörper in dem Grundkörper verliersicher gehalten und dichtend und/oder drehmomentübertragend und/oder schwingungsentkoppelnd an dem Gehäuse und/oder dem Statorträger und/oder dem Kühlmantel abgestützt. Insbesondere sind die beiden Stützringreinrichtungen zweiteilig ausgebildet. Der Elastomerkörper kann formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig in dem Grundkörper gehalten sein. Im Speziellen ist der Elastomerkörper in den Grundkörper eingesetzt oder eingespritzt. Alternatively or optionally in addition, the two support ring sections can each have an outer form-fitting contour on an outer circumference for form-fitting connection to the housing. In particular, a counter-contour is arranged on the housing, which is in positive engagement with the form-fitting contour in the circumferential direction. The counter-contour can be formed directly, in particular in one piece, on the housing. Alternatively, however, the counter-contour can also be formed by a separate positive-locking element, which is connected to the housing at least in a rotationally fixed manner and has the counter-contour on its inner circumference. On the one hand, the positive-locking contour allows for simple assembly and torque support, and on the other hand, radial loads can be absorbed and the stator carrier, the cooling jacket, and the housing can be easily centered with respect to one another. In a further development, it is provided that the two support ring sections each have an annular base body and an annular elastomer body, with the elastomer body being held captive in the base body and being sealed and/or torque-transmitting and/or vibration-decoupling on the housing and/or the stator carrier and/or the cooling jacket supported. In particular, the two support ring devices are designed in two parts. The elastomeric body can be held in the base body in a form-fitting and/or force-fitting and/or material-fitting manner. In particular, the elastomer body is inserted or injected into the base body.
Insbesondere liegt der Elastomerkörper zumindest umlaufend dichtend an einem Innenumfang des Gehäuses und/oder an einem Außenumfang des Statorträgers und/oder des Kühlmantels an. Hierzu kann der Elastomerkörper umfangsseitig mindestens oder genau eine Dichtlippe aufweisen. Alternativ oder optional ergänzend liegt der Elastomerkörper in radialer Richtung und in Umfangsrichtung dichtend und/oder dämpfend und/oder drehmomentübertragend an der Formschlusskontur und der Gegenkontur an. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Elastomerkörper und/oder der Grundkörper die Formschlusskontur aufweisen. Durch die Verwendung eines Elastomerkörpers in Kombination mit dem Grundkörper können die Materialien als auch deren geometrischen Eigenschalten derart kombiniert werden, dass die Stützringabschnitte neben der Abstütz- und Abdichtfunktion die Aufgabe der Schwingungsentkopplung übernehmen. In particular, the elastomer body bears at least circumferentially sealingly on an inner circumference of the housing and/or on an outer circumference of the stator carrier and/or the cooling jacket. For this purpose, the elastomer body can have at least one sealing lip or exactly one sealing lip on the peripheral side. Alternatively or optionally in addition, the elastomer body rests against the form-fitting contour and the counter-contour in the radial direction and in the circumferential direction in a sealing and/or damping and/or torque-transmitting manner. Provision is preferably made for the elastomer body and/or the base body to have the form-fitting contour. By using an elastomer body in combination with the base body, the materials and their geometric properties can be combined in such a way that the support ring sections take on the task of vibration decoupling in addition to the supporting and sealing function.
In einer konkreten Umsetzung ist vorgesehen, dass der Elastomerkörper aus einem elastischen Werkstoff und der Grundkörper aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist. Insbesondere kann der Elastomerkörper aus einem Kunststoff, insbesondere Gummi und/oder Elastomer, gefertigt sein. Insbesondere kann der Grundkörper aus einer Stahllegierung und/oder einem Stahlblech gefertigt sein. Insbesondere ist der Elastomerkörper durch die geeignete Matenalauswahl und Dimensionierung zum einen in der Lage die Drehmomentabstützung zwischen Statorträger und Gehäuse sicherzustellen und zum anderen eine Dichtfunktion sowie eine Schwingungsentkopplung zu gewährleisten. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet eine elektrische Maschine mit dem Stator, wie dieser bereits zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der Ansprüche 1 bis 14. Insbesondere weist die elektrische Maschine einen drehbar zu dem Stator gelagerten Rotor auf, wobei der Stator und der Rotor gemeinsam in dem Gehäuse aufgenommen sind. Vorzugsweise ist die elektrische Maschine für Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, ausgebildet und/oder geeignet. In a specific implementation, it is provided that the elastomer body is made of an elastic material and the base body is made of a metallic material. In particular, the elastomer body can be made of a plastic, in particular rubber and/or elastomer. In particular, the base body can be made of a steel alloy and/or sheet steel. In particular, the elastomer body is able to ensure, on the one hand, the torque support between the stator carrier and the housing and, on the other hand, to ensure a sealing function and vibration decoupling due to the suitable choice of material and dimensioning. Another object of the invention is an electrical machine with the stator, as has already been described above or according to one of claims 1 to 14. In particular, the electrical machine has a rotatably mounted rotor to the stator, the stator and the rotor together are accommodated in the housing. The electric machine is preferably designed and/or suitable for a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen: Further features, advantages and effects of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention. show:
Figur 1 eine Schnittdarstellung einer elektrischen Maschine als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; FIG. 1 shows a sectional illustration of an electrical machine as an exemplary embodiment of the invention;
Figur 2 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Stators der elektrischen Maschine aus Figur 1 ; FIG. 2 shows a perspective sectional illustration of a stator of the electrical machine from FIG. 1;
Figur 3 einen Längsschnitt durch den Stator der elektrischen Maschine; FIG. 3 shows a longitudinal section through the stator of the electrical machine;
Figur 4 eine Detaildarstellung des Stators gemäß Figur 2 und 3; FIG. 4 shows a detailed illustration of the stator according to FIGS. 2 and 3;
Figur 5 eine Detaildarstellung eines Stützringabschnitts für den Stator gemäß Figur 4; FIG. 5 shows a detailed illustration of a support ring section for the stator according to FIG. 4;
Figur 6 ein Kühlmantel für den Stator gemäß Figur 2 und 3; FIG. 6 shows a cooling jacket for the stator according to FIGS. 2 and 3;
Figur 7 eine axiale Detailansicht einer alternativen Ausführung des Stators; FIG. 7 shows an axial detail view of an alternative embodiment of the stator;
Figur 8 eine axiale Detailansicht einer Ausführung des Gehäuses für den Stator gemäß Figur 2 und 3. 8 shows an axial detail view of an embodiment of the housing for the stator according to FIGS. 2 and 3.
Figur 1 zeigt eine elektrische Maschine 1 in einer Schnittdarstellung entlang einer Hauptdrehachse H. Beispielsweise ist die elektrische Maschine als ein Asynchronmotor ausgebildet, welcher in einem Antriebstrang eines Kraftfahrzeuges zur Übertragung eines Antriebsmomentes auf Fahrzeugräder vorgesehen sein kann. Die elektrische Maschine 1 ist als Innenläufer ausgebildet, wobei die elektrische Maschine 1 hierzu einen Stator 2 sowie einen in dem Stator 2 drehbar gelagerten Rotor, nicht dargestellt, aufweist. Der Stator 2 bildet dabei einen stationären bzw. feststehenden Teil der elektrischen Maschine 1 , wobei der Stator 2 ein zylindrisches Gehäuse 3 sowie ein in dem Gehäuse 3 aufgenommenen zylindrischen Statorträger 4 umfasst. Das Gehäuse 3 und der Statorträger 4 sind in Bezug auf die Hauptdrehachse H koaxial und/oder konzentrische zueinander angeordnet und in radialer Richtung voneinander beabstandet, sodass zwischen Gehäuse 3 und dem Statorträger 4 ein die Hauptdrehachse H umlaufender Ringraum 20 gebildet ist. FIG. 1 shows an electric machine 1 in a sectional view along a main axis of rotation H. For example, the electric machine is in the form of an asynchronous motor which can be provided in a drive train of a motor vehicle to transmit drive torque to vehicle wheels. The electrical machine 1 is designed as an internal rotor, with the electrical machine 1 for this purpose having a stator 2 and a rotor, not shown, which is rotatably mounted in the stator 2 . The stator 2 forms a stationary or stationary part of the electrical machine 1 , the stator 2 comprising a cylindrical housing 3 and a cylindrical stator support 4 accommodated in the housing 3 . The housing 3 and the stator carrier 4 are arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation H and are spaced apart from one another in the radial direction, so that an annular space 20 encircling the main axis of rotation H is formed between the housing 3 and the stator carrier 4 .
An dem Statorträger 4 ist ein Statorkern 5 mit radial nach innen gerichteten Statorzähnen 6 festgelegt, wobei der Statorkern eine Statorwicklung 7 mit axial über den Statorkern 5 überstehenden Wickelköpfen trägt. Der Statorkern 5 ist beispielsweise durch mehrere in axialer Richtung übereinander gestapelte Statorbleche gebildet, welche gemeinsam zu einem Statorblechpaket zusammengefasst sind. A stator core 5 with stator teeth 6 directed radially inwards is fixed to the stator carrier 4 , the stator core carrying a stator winding 7 with end windings projecting axially beyond the stator core 5 . The stator core 5 is formed, for example, by a plurality of stator laminations stacked one on top of the other in the axial direction, which are combined together to form a laminated stator core.
Der Stator 2 weist zudem einen zylindrischen Kühlmantel 8 auf, welcher radial zwischen dem Gehäuse 3 und dem Statorträger 4 angeordnet ist und den Ringraum 20 in einen die Hauptdrehachse H umlaufenden Kühlmittelraum 9 und einen die Hauptdrehachse H umlaufenden Fluidraum 10 unterteilt. Der Kühlmittelraum 9 und der Fluidraum 10 sind durch den Kühlmantel 8 strömungstechnisch voneinander getrennt und thermisch miteinander gekoppelt. Der Kühlmittelraum 9 ist dabei radial innen und der Fluidraum 10 radial außen in dem Ringraum 20 gebildet. Somit ist der Kühlmittelraum 9 in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H einerseits durch einen Innenumfang des Kühlmantels 8 und andererseits durch einen Außenumfang des Statorträgers 4 begrenzt. Der Fluidraum 10 ist hingegen in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H einerseits durch einen Innenumfang des Gehäuses 3 und andererseits durch einen Außenumfang des Kühlmantels 8 begrenzt. The stator 2 also has a cylindrical cooling jacket 8 which is arranged radially between the housing 3 and the stator carrier 4 and divides the annular space 20 into a coolant space 9 running around the main axis of rotation H and a fluid space 10 running around the main axis of rotation H. The coolant chamber 9 and the fluid chamber 10 are fluidically separated from one another by the cooling jacket 8 and are thermally coupled to one another. The coolant space 9 is formed radially on the inside and the fluid space 10 is formed radially on the outside in the annular space 20 . The coolant space 9 is thus delimited in the radial direction in relation to the main axis of rotation H on the one hand by an inner circumference of the cooling jacket 8 and on the other hand by an outer circumference of the stator carrier 4 . The fluid chamber 10 , on the other hand, is delimited in the radial direction in relation to the main axis of rotation H by an inner circumference of the housing 3 on the one hand and by an outer circumference of the cooling jacket 8 on the other hand.
Der Kühlmantel 8 ist in einem axialen Randbereich 11a, 11 b beidseitig an dem Statorträger 4 festgelegt, wobei sich der Kühlmantel 8 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H über die gesamte axiale Baubreite des Statorträgers 4 jeweils bis zu dessen Stirnseite erstreckt. Der Kühlmantel 8 ist beispielsweise durch Schweißen, Übermaßpassung, Verstemmen, Kleben etc. fest mit dem Statorträger 4 verbunden. Zudem liegt der Kühlmantel 8 in den beiden Randbereichen 11a, 11 b dichtend, insbesondere fluiddicht, an dem Außenumfang des Statorträgers 4 an, sodass der Kühlmittelraum 9 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H beidseitig abgedichtet ist. Der Kühlmantel 8 ist aus einem Metallblech, z.B. einem Stahlblech, und in einem Stück nahtlos, vorzugsweise umformtechnisch, gefertigt. Durch den Einsatz eines Blechmantels anstatt eines Alumantels besitzen der Statorkern 5, der Statorträger 4 und der Kühlmantel 8 ähnlich große Ausdehnungskoeffizienten, womit die Bauteilspannungen in dem Stator reduziert werden können. The cooling jacket 8 is fixed in an axial edge region 11a, 11b on both sides of the stator carrier 4, with the cooling jacket 8 extending in the axial direction in relation to the main axis of rotation H over the entire axial width of the stator carrier 4 up to its end face. The cooling jacket 8 is firmly connected to the stator carrier 4, for example by welding, interference fit, caulking, gluing, etc. In addition, the cooling jacket 8 is located in the two edge regions 11a, 11b sealingly, in particular fluid-tight, on the outer circumference of the stator carrier 4, so that the coolant chamber 9 is sealed on both sides in the axial direction in relation to the main axis of rotation H. The cooling jacket 8 is made from a metal sheet, for example a steel sheet, and is made seamlessly in one piece, preferably by forming. By using a sheet metal jacket instead of an aluminum jacket, the stator core 5, the stator support 4 and the cooling jacket 8 have similarly large coefficients of expansion, which means that the component stresses in the stator can be reduced.
Der Kühlmittelraum 9 ist mit einem Kühlmittel, z.B. Wasser, Glykol, etc., befüllt und der Fluidraum 10 ist mit einem zu kühlenden Fluid, z.B. Öl, befüllt. Dabei weist das Kühlmittel eine geringere Temperatur als das Fluid auf, wobei das Kühlmittel innerhalb des Kühlmittelraums 9 radial in Richtung des Statorträgers 4 und das Fluid innerhalb des Fluidraums 10 radial in Richtung des Gehäuses 3 strömt. Das Kühlmittel dient somit zum einen zur Kühlung des Statorkerns 5 und zum anderen zur Kühlung des Fluids durch eine indirekte Wärmeübertragung. Beispielsweise weist das Kühlmittel eine Temperatur von ungefähr 80°C und Fluid eine Temperatur von ungefähr 120°C auf. The coolant space 9 is filled with a coolant, e.g. water, glycol, etc., and the fluid space 10 is filled with a fluid to be cooled, e.g. oil. The coolant has a lower temperature than the fluid, with the coolant flowing radially within the coolant space 9 in the direction of the stator carrier 4 and the fluid within the fluid space 10 flowing radially in the direction of the housing 3 . The coolant thus serves on the one hand to cool the stator core 5 and on the other hand to cool the fluid by indirect heat transfer. For example, the coolant has a temperature of approximately 80°C and fluid has a temperature of approximately 120°C.
Das Gehäuse 3 weist einen Kühlmitteleinlass 12 und einen Kühlmittelauslass 13 auf, welche in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H beabstandet zueinander an dem Gehäuse 3 angeordnet sind. Der Kühlmitteleinlass 12 und der Kühlmittelauslass 13 sind jeweils durch eine Durchgangsöffnung 14a, 14b gebildet, welche das Gehäuse 3 in radialer Richtung durchsetzt. Weiterhin weist der Kühlmantel 8 eine Einlassöffnung 15 und eine Auslassöffnung 16 auf, wobei die Einlassöffnung 15 radial gegenüberliegend, insbesondere fluchtend, zu der einlassseitigen Durchgangsöffnung 14a angeordnet ist und die Auslassöffnung 16 radial gegenüberliegend, insbesondere fluchtend, zu der auslassseitigen Durchgangsöffnung 14b angeordnet ist. The housing 3 has a coolant inlet 12 and a coolant outlet 13 which are arranged on the housing 3 at a distance from one another in the axial direction in relation to the main axis of rotation H. The coolant inlet 12 and the coolant outlet 13 are each formed by a through opening 14a, 14b, which passes through the housing 3 in the radial direction. Furthermore, the cooling jacket 8 has an inlet opening 15 and an outlet opening 16, with the inlet opening 15 being arranged radially opposite, in particular aligned, to the through-opening 14a on the inlet side and the outlet opening 16 being arranged radially opposite, in particular aligned, to the through-opening 14b on the outlet side.
Zur strömungstechnischen Anbindung des Kühlmittelraums 9 an einen Kühlmittelkreislauf, weist der Stator eine Einlasshülse 17 und eine Auslasshülse 18 auf. Die Einlasshülse 17 ist über die einlassseitige Durchgangsöffnung 14a in die Einlassöffnung 15 eingesteckt und die Auslasshülse 18 ist über die auslassseitige Durchgangsöffnung 14b in die Auslassöffnung 16 eingesteckt. Durch die Einlass- und die Auslasshülse 17, 18 wird der Zu- bzw. Abfluss des Kühlmittels in bzw. aus dem Kühlmittelraum 9 realisiert. Dabei dichten die Einlass- und die Auslasshülse 17, 18 den Kühlmittelraum 9 und den Fluidraum 10 gegenüber dem Gehäuse 3 und dem Kühlmantel 8 ab. The stator has an inlet sleeve 17 and an outlet sleeve 18 for the fluidic connection of the coolant space 9 to a coolant circuit. The inlet sleeve 17 is inserted into the inlet opening 15 via the through-opening 14a on the inlet side, and the outlet sleeve 18 is inserted into the outlet opening 16 via the through-opening 14b on the outlet side. Through the inlet and the Outlet sleeve 17, 18 is the inflow and outflow of the coolant in and out of the coolant space 9 is realized. The inlet and outlet sleeves 17 , 18 seal the coolant space 9 and the fluid space 10 from the housing 3 and the cooling jacket 8 .
Der Stator 2 weist zwei Stützringabschnitte 19a, 19b auf, wobei ein erster Stützringabschnitt 19a in dem ersten Randbereich 11a und ein zweiter Stützringabschnitt 19b in dem zweiten Randbereich 11 b des Kühlmantels 8 angeordnet ist. Die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b dienen in der einfachsten Ausgestaltung zur axialen Abdichtung des Fluidraums 10, wobei der Statorträger 4 bzw. der Kühlmantel 8 über die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H an dem Innenumfang des Gehäuses 3 dichtend abgestützt ist. Beispielsweise sind die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b hierzu als Dichtringe ausgebildet, welche formschlüssig und/oder kraftschlüssig in den Randbereichen 11a, 11 b an dem Außenumfang des Kühlmantels 8 und/oder dem Innenumfang des Gehäuses 3 festgelegt sein können. The stator 2 has two support ring sections 19a, 19b, a first support ring section 19a being arranged in the first edge area 11a and a second support ring section 19b being arranged in the second edge area 11b of the cooling jacket 8. In the simplest configuration, the two support ring sections 19a, 19b are used for the axial sealing of the fluid chamber 10, with the stator carrier 4 or the cooling jacket 8 sealingly via the two support ring sections 19a, 19b in the radial direction in relation to the main axis of rotation H on the inner circumference of the housing 3 is supported. For example, the two support ring sections 19a, 19b are designed as sealing rings for this purpose, which can be fixed positively and/or non-positively in the edge regions 11a, 11b on the outer circumference of the cooling jacket 8 and/or the inner circumference of the housing 3.
Figur 2 zeigt den Stator 2 in einer perspektivischen Schnittdarstellung entlang der Hauptdrehachse H. Zur strömungstechnischen Anbindung des Fluidraums 10 an einen Fluidkreislauf, weist das Gehäuse 3 einen Fluideinlass 21 und einen Fluidauslass 22 auf. Der Fluideinlass 21 und der Fluidauslass 22 sind diametral einander gegenüberliegend angeordnet, wobei der Fluideinlass 21 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H mittig zwischen dem Kühlmitteleinlass 12 und dem Kühlmittelauslass 13 angeordnet ist. Der Fluideinlass 21 und der Fluidauslass 22 sind jeweils durch eine weitere Durchgangsöffnung 23a, 23b gebildet, welche das Gehäuse 3 in radialer Richtung durchsetzen. FIG. 2 shows the stator 2 in a perspective sectional illustration along the main axis of rotation H. The housing 3 has a fluid inlet 21 and a fluid outlet 22 for the fluidic connection of the fluid chamber 10 to a fluid circuit. The fluid inlet 21 and the fluid outlet 22 are arranged diametrically opposite one another, with the fluid inlet 21 being arranged in the axial direction in relation to the main axis of rotation H centrally between the coolant inlet 12 and the coolant outlet 13 . The fluid inlet 21 and the fluid outlet 22 are each formed by a further through opening 23a, 23b, which pass through the housing 3 in the radial direction.
Weiterhin weisen die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b jeweils an ihrem Außenumfang eine Formschlusskontur 24 auf, welche in Umfangsrichtung um die Hauptdrehachse H mit einer an dem Gehäuse 3 ausgebildeten Gegenkontur 25 formschlüssig in Eingriff stehen. Die Formschlusskontur 24 ist dabei als eine Außenverzahnung und die Gegenkontur 25 als eine zu der Formschlusskontur 24 komplementäre Gegenverzahnung 25 ausgebildet. Die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b weisen einen ringförmigen Grundkörper 26 sowie einen ringförmigen Elastomerkörper 27 auf, wobei der Elastomerkörper 27 verliersicher an dem Grundkörper 26 getragen ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b als zwei separate Stützringe ausgebildet, wobei der Grundkörper 26 fest, insbesondere drehfest, an dem Kühlmantel 26 festgelegt ist und über den Elastomerkörper 27 in Bezug auf die Hauptdrehachse H axial, radial und umlaufend an dem Gehäuse 3 bzw. der Gegenkontur 25 abgestützt ist. Beispielsweise können die Grundkörper 26 durch Verstemmen oder eine Übermaßpassung an dem Kühlmantel 8 montiert werden. Furthermore, the two support ring sections 19a, 19b each have a form-fitting contour 24 on their outer circumference, which form-fittingly engages in the circumferential direction around the main axis of rotation H with a counter-contour 25 formed on the housing 3. The form-fitting contour 24 is designed as an external toothing and the counter-contour 25 as a counter-toothing 25 complementary to the form-fitting contour 24 . The two support ring sections 19a, 19b have an annular base body 26 and an annular elastomer body 27, the elastomer body 27 being captively carried on the base body 26. In the exemplary embodiment shown, the two support ring sections 19a, 19b are designed as two separate support rings, with the base body 26 being fixed, in particular non-rotatably, to the cooling jacket 26 and being fixed axially, radially and circumferentially to the main axis of rotation H via the elastomer body 27 in relation to the main axis of rotation H Housing 3 or the counter-contour 25 is supported. For example, the base bodies 26 can be mounted on the cooling jacket 8 by caulking or an interference fit.
Der Grundkörper 26 und der Elastomerkörper 27 weisen jeweils die Formschlusskontur 24 auf, wobei der Grundkörper 26 über den Elastomerkörper 24 an der Gegenkontur 25 abgestützt ist. Der Grundkörper 27 ist beispielsweise aus Metall und der Elastomerkörper 24 ist beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere Gummi und/oder Elastomer, gefertigt. Dabei ist der Elastomerkörper 27 durch die geeignete Materialauswahl und Dimensionierung zum einen in der Lage eine Drehmomentabstützung in Umfangsrichtung zwischen Statorträger 4 und Gehäuse 3 sicherzustellen und zum anderen eine Abdichtung des Fluidraums 10 in axialer Richtung sowie eine Schwingungsentkopplung zwischen dem Statorträger 4 und Gehäuse 3 umzusetzen. The base body 26 and the elastomer body 27 each have the form-fitting contour 24 , the base body 26 being supported on the counter-contour 25 via the elastomer body 24 . The base body 27 is made of metal, for example, and the elastomer body 24 is made of plastic, in particular rubber and/or elastomer, for example. The elastomer body 27 is able to ensure torque support in the circumferential direction between the stator carrier 4 and housing 3 through the appropriate choice of material and dimensioning, and to implement sealing of the fluid chamber 10 in the axial direction and vibration decoupling between the stator carrier 4 and the housing 3.
In Figur 3 ist der Stator 2, wie bereits in Figur 2 beschrieben, in der Schnittdarstellung entlang der Hauptdrehachse H dargestellt. Das Kühlmittel strömt entlang eines Kühlmittelstroms 28 von dem Kühlmitteleinlass 12 über den Kühlmittelraum 9 zu dem Kühlmittelauslass 13. Das Fluid strömt entlang eines Fluidstroms 29 von dem Fluideinlass 21 über den Fluidraum 10 zu dem Fluidauslass 22. Dabei sind der Kühlmittelstrom 28 und der Fluidstrom 29 strömungstechnisch voneinander getrennt und als zwei separate Kreisläufe ausgebildet. Der Kühlmittelstrom 28 und der Fluidstrom 29 weisen unterschiedliche Strömungsrichtungen und/oder Strömungsgeschwindigkeiten auf. Beispielsweise kann durch eine Einstellung der Volumenströme des Kühlmittelstroms 28 und des Fluidstroms 29, das Fluid unter geringer Erwärmung des Kühlmittels stärker abgekühlt werden. Figur 4 zeigt in einer Detaildarstellung des Stators 2 den Kühlmitteleinlass 12 in einer Schnittdarstellung. Es sei darauf hingewiesen, dass die nachfolgende Beschreibung des Kühlmittelauslasses 14 analog auch für den Kühlmitteleinlass 13 gilt. Die Ein- bzw. Auslasshülse 12, 13 sind derart ausgestaltet, dass der Kühlmittelraum 9 von seiner Umgebung, insbesondere gegenüber dem Gehäuse 3 und dem Fluidraum 10 hermetisch abgedichtet ist, einfach montierbar (durch Stecken) ist, bei Einflüssen wie Temperatur (von -50°C bis 140°C) und der chemischen Umgebung (bspw. Wasser, Öl und Glykol) beständig bleibt und zusätzlich eine akustische Entkopplung gewährleistet. Hierzu weisen die Ein- bzw. Auslasshülse 12, 13 jeweils mehrere, vorzugsweise genau drei Dichtungsabschnitte 30a, 30b, 30c auf, wobei die Dichtungsabschnitte 30a, 30b, 30c jeweils als direkt an der Ein- bzw. Auslasshülse 12, 13 angeformte Dichtlippen ausgebildet sind. Beispielsweise sind die Ein- bzw. Auslasshülse 12, 13 jeweils als gummiertes Rohrstück ausgebildet, wobei die Dichtlippen durch die Gummierung gebildet sind. Die Ein- bzw. Auslasshülse 12, 13 liegt über einen ersten Dichtungsabschnitt 30a innerhalb der zugehörigen Durchgangsöffnung 14a, 14b dichtend an dem Gehäuse 3 an und über einen zweiten Dichtungsabschnitt 30b innerhalb der Ein- bzw. Auslassöffnung 15, 16 dichtend an dem Kühlmantel 8 an. Der dritte Dichtungsabschnitt 30c kann beispielsweise vorgesehen sein, um die Ein- bzw. Auslasshülse 12, 13 gegenüber einem weiteren Kühlmantel, nicht dargestellt, abzudichten. As already described in FIG. 2, the stator 2 is shown in FIG. 3 in a sectional view along the main axis of rotation H. The coolant flows along a coolant flow 28 from the coolant inlet 12 via the coolant space 9 to the coolant outlet 13. The fluid flows along a fluid flow 29 from the fluid inlet 21 via the fluid space 10 to the fluid outlet 22. The coolant flow 28 and the fluid flow 29 are fluidic separated from each other and designed as two separate circuits. The coolant flow 28 and the fluid flow 29 have different flow directions and/or flow speeds. For example, by adjusting the volume flows of the coolant flow 28 and the fluid flow 29, the fluid can be cooled more with little heating of the coolant. FIG. 4 shows the coolant inlet 12 in a sectional view in a detailed view of the stator 2 . It should be pointed out that the following description of the coolant outlet 14 also applies analogously to the coolant inlet 13 . The inlet and outlet sleeves 12, 13 are designed in such a way that the coolant chamber 9 is hermetically sealed from its surroundings, in particular from the housing 3 and the fluid chamber 10, is easy to assemble (by plugging in), with influences such as temperature (from -50 °C to 140°C) and the chemical environment (e.g. water, oil and glycol) and also ensures acoustic decoupling. For this purpose, the inlet and outlet sleeves 12, 13 each have several, preferably exactly three, sealing sections 30a, 30b, 30c, with the sealing sections 30a, 30b, 30c each being formed as sealing lips molded directly onto the inlet and outlet sleeves 12, 13 . For example, the inlet and outlet sleeves 12, 13 are each designed as a rubberized piece of pipe, with the sealing lips being formed by the rubber coating. The inlet and outlet sleeve 12, 13 is in sealing contact with the housing 3 via a first sealing section 30a within the associated through-opening 14a, 14b and is in sealing contact with the cooling jacket 8 via a second sealing section 30b within the inlet and outlet opening 15, 16 . The third sealing section 30c can be provided, for example, in order to seal the inlet or outlet sleeve 12, 13 in relation to a further cooling jacket, not shown.
Die Ein- bzw. Auslasshülse 12, 13 sind endseitig über mehrere Stützabschnitte 31 in radialer Richtung an dem Außenumfang des Statorträgers 4 abgestützt, wobei die Stützabschnitte 31 durch endseitig eingebrachte mehrere Durchbrüche 32, z.B. rechteckige Einschnitte, gebildet sind. Über die Durchbrüche 32 kann das Kühlmittel in bzw. aus den Kühlmittelraum 9 in Bezug auf Strömungsverteilung und Druckverluste strömungsoptimal ein- bzw. ausströmen. The inlet and outlet sleeves 12, 13 are supported at the end via a plurality of support sections 31 in the radial direction on the outer circumference of the stator carrier 4, the support sections 31 being formed by a plurality of openings 32, e.g. rectangular incisions, made at the end. The coolant can flow in and out of the coolant chamber 9 via the openings 32 in a flow-optimized manner with regard to flow distribution and pressure losses.
In Figur 5 ist einer der beiden Stützringabschnitte 19a, 19b in einer perspektivischen Detailansicht in einer alternativen Ausgestaltung dargestellt. In dieser Ausführung ist der Grundkörper 26 als ein Blechring ausgebildet, wobei der Elastomerkörper 27 ver- liersicher in den Grundkörper 26 eingesetzt oder eingespritzt ist. Der Elastomerkörper 27 weist an seinem Innenumfang die Formschlusskontur 24 und an seinem Außenumfang eine um laufende Dichtlippe 33 auf. FIG. 5 shows one of the two support ring sections 19a, 19b in a perspective detailed view in an alternative embodiment. In this embodiment, the base body 26 is designed as a sheet metal ring, with the elastomer body 27 being is inserted or injected into the base body 26 so that it cannot be lost. The elastomer body 27 has the form-fitting contour 24 on its inner circumference and a circumferential sealing lip 33 on its outer circumference.
Wie in Figur 4 dargestellt sind die beiden in Figur 5 beschriebenen Stützringabschnitte 19a, 19b über den Grundkörper 26 fest, insbesondere drehfest, an dem Gehäuse 3 festgelegt und über den Elastomerkörper 27 in Bezug auf die Hauptdrehachse H axial, radial und um laufend an einem Formschlusselement 34 abgestützt. Das Formschlusselement 34 trägt hierzu an seinem Außenumfang die Gegenkontur 25, wobei der Elastomerkörper 27 dichtend, drehmomentübertragend und schwingungsentkoppelnd an dem Formschlusselement 34 bzw. der Gegenkontur 25 abgestützt ist. Zudem liegen die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b über die Dichtlippe 33 umlaufend an einem Innenumfang des Gehäuses 3 dichtend an, wodurch eine besonders dichte Abtrennung des Fluidraums 10 gegenüber einer Umgebung vorgeschlagen wird. Beispielsweise können die Grundkörper 26 an dem Gehäuse 3 und die Formschlusselemente 34 an dem Kühlmantel 8 durch Verstemmen oder eine Übermaßpassung montiert werden. As shown in Figure 4, the two support ring sections 19a, 19b described in Figure 5 are fixed via the base body 26, in particular non-rotatably, to the housing 3 and via the elastomer body 27 in relation to the main axis of rotation H axially, radially and circumferentially on a form-fitting element 34 supported. For this purpose, the form-locking element 34 carries the counter-contour 25 on its outer circumference, with the elastomer body 27 being supported on the form-locking element 34 or the counter-contour 25 in a sealing, torque-transmitting and vibration-decoupling manner. In addition, the two support ring sections 19a, 19b rest circumferentially on an inner circumference of the housing 3 via the sealing lip 33 in a sealing manner, as a result of which a particularly tight separation of the fluid chamber 10 from the environment is proposed. For example, the base body 26 can be mounted on the housing 3 and the positive-locking elements 34 can be mounted on the cooling jacket 8 by caulking or an interference fit.
Figur 6 zeigt den Kühlmantel 8 mit den beiden Stützringabschnitten 19a, 19b, wie diese bereits in Figur 2 beschrieben wurden, die Oberfläche des Kühlmantels 8 ist durch eine Leitstruktur 35, wie z.B. zusätzlich ausgebildete Vorsprünge, Kanäle, Rillen, Streben, vergrößert, um somit mehr Wärme von dem Fluid auf das kältere Kühlmittel abzugeben. Die Leitstruktur 35 erstreckt sich dabei im Wesentlichen ringförmig um die Hauptdrehachse H, wobei die Leistruktur 35 zusätzlich einen Strömungsweg für den Kühlmittelstrom 28 und/oder den Fluidstrom 29 definieren kann. Figure 6 shows the cooling jacket 8 with the two support ring sections 19a, 19b, as already described in Figure 2, the surface of the cooling jacket 8 is enlarged by a guide structure 35, such as e.g transfer more heat from the fluid to the colder coolant. The guide structure 35 extends essentially in a ring shape around the main axis of rotation H, with the guide structure 35 also being able to define a flow path for the coolant flow 28 and/or the fluid flow 29 .
Figur 7 zeigt den Stator 2 in einer axialen Ansicht in einer Detaildarstellung. Die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b sind gemäß Figur 2 ausgebildet und an dem Kühlmantel 8 festgelegt. Zur Montage werden die beiden Stützringabschnitte 19a, 19b an dem Statorträger 4 bzw. dem Kühlmantel 8 vormontiert und anschließend in das Gehäuse 3 unter Bildung des Formschlusses eingesetzt. Die Gegenkontur 25 ist an dem Gehäuse 3 durch zahnartige Ausprägungen, z.B. durch Umformen erzeugt, bildet. Beispielsweise kann das Gehäuse 3 als ein Blechgehäuse ausgebildet sein. Figur 8 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Gehäuses 3, wobei die Gegenkontur 25 durch eine einstückig an dem Gehäuse 3 angeformte Innenverzahnung, z.B. durch Urformen oder Spanen erzeugt, gebildet ist. Beispielsweise kann das Gehäuse 3 als ein Gussgehäuse ausgebildet sein. FIG. 7 shows the stator 2 in an axial view in a detailed representation. The two support ring sections 19a, 19b are designed according to FIG. For assembly, the two support ring sections 19a, 19b are preassembled on the stator carrier 4 or the cooling jacket 8 and then inserted into the housing 3 to form the form fit. The counter-contour 25 is formed on the housing 3 by tooth-like formations, for example by forming. For example, the housing 3 can be designed as a sheet metal housing. FIG. 8 shows an alternative configuration of the housing 3, the counter-contour 25 being formed by internal teeth integrally formed on the housing 3, for example produced by primary shaping or machining. For example, the housing 3 can be designed as a cast housing.
Bezuqszeichen elektrische Maschine Reference sign electrical machine
Stator stator
Gehäuse Housing
Statorträger stator carrier
Statorkern stator core
Statorzähne stator teeth
Statorwicklungen stator windings
Kühlmantel cooling jacket
Kühlmittelraum coolant space
Fluidraum a, b Randbereiche Fluid space a, b edge areas
Kühlmitteleinlass coolant inlet
Kühlmittelauslass a, b Durchgangsöffnungen Coolant outlet a, b through holes
Einlassöffnung intake port
Auslassöffnung exhaust port
Einlasshülse inlet sleeve
Auslasshülse a, b Stützringabschnite Outlet sleeve a, b support ring sections
Ringraum annulus
Fluideinlass fluid inlet
Fluidauslass a, b weitere DurchgangsöffnungenFluid outlet a, b further passage openings
Formschlusskontur form-fitting contour
Gegenkontur counter contour
Grundkörper body
Elastomerkörper elastomer body
Kühlmittelstrom coolant flow
Fluidstrom a-c Dichtungsabschnitte Fluid flow a-c seal sections
Stützabschnitte 32 Durchbrüche support sections 32 breakthroughs
33 Dichtlippe 33 sealing lip
34 Formschlusselement34 positive locking element
35 Leitstruktur 35 lead structure
H Hauptdrehachse H main axis of rotation

Claims

Patentansprüche patent claims
1 . Stator (2) für eine elektrische Maschine (1 ), mit einem Statorträger (4) zum Tragen eines Statorkerns (5), mit einem Gehäuse (3) zur Aufnahme des Statorträgers (4), wobei zwischen dem Statorträger (4) und dem Gehäuse (3) ein um laufender Kühlmittelraum (9) zur Führung eines Kühlmittels gebildet ist und mindestens ein umlaufender Fluidraum (10) zur Führung eines zu kühlenden Fluides gebildet ist, wobei der Kühlmittelraum (9) und der Fluidraum (10) thermisch miteinander gekoppelt sind und strömungstechnisch voneinander getrennt sind, gekennzeichnet durch einen Kühlmantel (8), welcher einen zwischen dem Statorträger (4) und dem Gehäuse (3) gebildeten Ringraum in den Kühlmittelraum (9) und den Fluidraum (10) unterteilt. 1 . Stator (2) for an electrical machine (1), with a stator support (4) for supporting a stator core (5), with a housing (3) for receiving the stator support (4), between the stator support (4) and the housing (3) a circulating coolant space (9) is formed for conducting a coolant and at least one circulating fluid space (10) is formed for conducting a fluid to be cooled, the coolant space (9) and the fluid space (10) being thermally coupled to one another and are fluidically separated from one another, characterized by a cooling jacket (8) which divides an annular space formed between the stator support (4) and the housing (3) into the coolant space (9) and the fluid space (10).
2. Stator (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) einen Kühlmitteleinlass (12) und einen Kühlmittelauslass (13) aufweist, wobei ein Kühlmittelstrom (28) von dem Kühlmitteleinlass (12) über den Kühlmittelraum (9) zu dem Kühlmittelauslass (13) verläuft, und dass das Gehäuse (3) einen Fluideinlass (21 ) und einen Fluidauslass (22) aufweist, wobei ein Fluidstrom (29) von dem Fluideinlass (21 ) über den Fluidraum (10) zu dem Fluidauslass (22) verläuft, wobei der Kühlmittelstrom (28) und der Fluidstrom (29) unterschiedliche Volumenströme und/oder Strömungsgeschwindigkeiten und/oder Strömungsrichtungen aufweisen. 2. Stator (2) according to claim 1, characterized in that the housing (3) has a coolant inlet (12) and a coolant outlet (13), wherein a coolant flow (28) from the coolant inlet (12) via the coolant space (9) runs to the coolant outlet (13), and that the housing (3) has a fluid inlet (21) and a fluid outlet (22), a fluid flow (29) from the fluid inlet (21) via the fluid chamber (10) to the fluid outlet ( 22), the coolant flow (28) and the fluid flow (29) having different volume flows and/or flow speeds and/or flow directions.
3. Stator (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelraum (9) in einer radialen Richtung durch den Kühlmantel (8) und in einer radialen Gegenrichtung durch den Statorträger (4) begrenzt ist und dass der Fluidraum (10) in einer radialen Richtung durch das Gehäuse (3) und in einer radialen Gegenrichtung durch den Kühlmantel (8) begrenzt ist. 3. Stator (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the coolant space (9) is delimited in a radial direction by the cooling jacket (8) and in a radial opposite direction by the stator carrier (4) and that the fluid space (10 ) is delimited in a radial direction by the housing (3) and in a radial opposite direction by the cooling jacket (8).
4. Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (8) umformtechnisch aus einem Metallblech gefertigt ist. 4. Stator (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the cooling jacket (8) is made from metal sheet metal forming.
22 22
5. Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (8) an dem Statorträger (4) zumindest drehtest festgelegt ist. 5. Stator (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the cooling jacket (8) on the stator support (4) is fixed at least rotationally.
6. Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (8) eine Einlassöffnung (15) und eine Auslassöffnung (16) aufweist, wobei die Einlassöffnung (15) strömungstechnisch mit dem Kühlmitteleinlass (12) und die Auslassöffnung (16) strömungstechnisch mit dem Kühlmittelauslass (13) verbunden ist. 6. Stator (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling jacket (8) has an inlet opening (15) and an outlet opening (16), the inlet opening (15) being fluidically connected to the coolant inlet (12) and the outlet opening (16) is fluidically connected to the coolant outlet (13).
7. Stator (2) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einlasshülse (17) und eine Auslasshülse (18), wobei die Einlasshülse (17) zur Anbindung an den Kühlmittelein- las (12) über eine Steckverbindung in die Einlassöffnung (15) montiert ist und wobei die Auslasshülse (18) zur Anbindung an den Kühlmittelauslass (13) über eine Steckverbindung in die Auslassöffnung (16) montiert ist. 7. Stator (2) according to claim 6, characterized by an inlet sleeve (17) and an outlet sleeve (18), wherein the inlet sleeve (17) for connection to the coolant inlet las (12) via a plug connection in the inlet opening (15) mounted and wherein the outlet sleeve (18) is mounted in the outlet opening (16) via a plug connection for connection to the coolant outlet (13).
8. Stator (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasshülse (17) und die Auslasshülse (18) jeweils mindestens einen Dichtungsabschnitt (30a, 30b, 30c) aufweisen, wobei die Einlasshülse (17) und die Auslasshülse (18) über den Dichtungsabschnitt (30a, 30b, 30c) jeweils gegenüber dem Kühlmantel (8) und/oder dem Gehäuse (3) abgedichtet sind. 8. Stator (2) according to claim 7, characterized in that the inlet sleeve (17) and the outlet sleeve (18) each have at least one sealing section (30a, 30b, 30c), the inlet sleeve (17) and the outlet sleeve (18) are sealed off from the cooling jacket (8) and/or the housing (3) via the sealing section (30a, 30b, 30c).
9. Stator (2) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasshülse (17) und die Auslasshülse (18) jeweils radial an dem Statorträger (4) abgestützt sind, wobei die Einlasshülse (17) und die Auslasshülse (18) zur strömungstechnischen Verbindung mit dem Kühlmittelraum (9) jeweils mindestens einen Durchbruch (32) innerhalb des Kühlmittelraums (9) aufweisen. 9. Stator (2) according to claim 7 or 8, characterized in that the inlet sleeve (17) and the outlet sleeve (18) are each supported radially on the stator carrier (4), the inlet sleeve (17) and the outlet sleeve (18) each have at least one opening (32) within the coolant space (9) for fluidic connection to the coolant space (9).
10. Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Stützringabschnitte (19a, 19b) zur Drehmomentabstützung und/oder zur Schwingungsentkopplung und/oder zur Abdichtung des Statorträgers (4) und/oder des Kühlmantels (8) gegenüber dem Gehäuse (3), wobei zumindest der Fluidraum (10) in axialer Richtung durch die beiden Stützringabschnitte (19a, 19b) begrenzt ist. 10. Stator (2) according to one of the preceding claims, characterized by two support ring sections (19a, 19b) for torque support and/or for vibration decoupling and/or for sealing the stator carrier (4) and/or the cooling jacket (8) with respect to the housing ( 3), at least the fluid chamber (10) being delimited in the axial direction by the two support ring sections (19a, 19b).
11 . Stator (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stützringabschnitte (19a, 19b) zumindest in Umfangsrichtung formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Statorträger (4) und/oder dem Kühlmantel (8) und/oder dem Gehäuse (3) abgestützt sind. 11 . Stator (2) according to Claim 10, characterized in that the two support ring sections (19a, 19b) are positively and/or non-positively connected to the stator carrier (4) and/or the cooling jacket (8) and/or the housing (3) at least in the circumferential direction. are supported.
12. Stator (2) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stützringabschnitte (19a, 19b) an einem Innenumfang jeweils eine innere Formschlusskontur (25) zur formschlüssigen Verbindung mit dem Statorträger (4) und/oder dem Kühlmantel (8) aufweisen und/oder dass die beiden Stützringabschnitte an einem Außenumfang jeweils eine äußere Formschlusskontur (25) zur formschlüssigen Verbindung mit dem Gehäuse (3) aufweisen. 12. Stator (2) according to Claim 10 or 11, characterized in that the two support ring sections (19a, 19b) each have an inner form-fitting contour (25) on an inner circumference for the form-fitting connection with the stator carrier (4) and/or the cooling jacket (8 ) and/or that the two support ring sections each have an outer form-fitting contour (25) on an outer circumference for form-fitting connection with the housing (3).
13. Stator (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stützringabschnitte (19a, 19b) jeweils einen ringförmigen Grundkörper13. Stator (2) according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the two support ring sections (19a, 19b) each have an annular base body
(26) sowie einen ringförmigen Elastomerkörper (27) aufweisen, wobei der Elastomerkörper (27) an dem Grundkörper (26) verliersicher gehalten ist und dichtend und/oder drehmomentübertragend und/oder schwingungsentkoppelnd an dem Gehäuse (3) und/oder dem Statorträger (4) und/oder dem Kühlmantel (8) abgestützt ist. (26) and an annular elastomer body (27), the elastomer body (27) being held captive on the base body (26) and sealing and/or torque-transmitting and/or vibration-decoupling on the housing (3) and/or the stator carrier (4 ) and/or the cooling jacket (8) is supported.
14. Stator (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerkörper14. Stator (2) according to claim 13, characterized in that the elastomer body
(27) aus einem elastischen Werkstoff und der Grundkörper (26) aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist. (27) is made of an elastic material and the base body (26) is made of a metallic material.
15. Elektrische Maschine (1 ) mit dem Stator (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 15. Electrical machine (1) with the stator (2) according to any one of the preceding claims.
PCT/EP2022/080832 2021-11-08 2022-11-04 Stator comprising a coolant space and at least one fluid space, and electric machine comprising the stator WO2023079083A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021212533.6 2021-11-08
DE102021212533.6A DE102021212533A1 (en) 2021-11-08 2021-11-08 Stator with a coolant space and at least one fluid space and electrical machine with the stator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023079083A1 true WO2023079083A1 (en) 2023-05-11

Family

ID=84362294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/080832 WO2023079083A1 (en) 2021-11-08 2022-11-04 Stator comprising a coolant space and at least one fluid space, and electric machine comprising the stator

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021212533A1 (en)
WO (1) WO2023079083A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1068803B (en) * 1958-01-28 1959-11-12
AT216617B (en) * 1960-06-28 1961-08-10 Elin Union Ag Liquid-cooled electrical machine
US4531357A (en) * 1982-05-19 1985-07-30 Klockner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Gas turbine engine with an operating-fuel cooled generator
EP2595288A2 (en) * 2008-09-12 2013-05-22 Controlled Power Technologies Ltd Liquid cooled electrical machine
DE102016110658A1 (en) 2016-06-09 2017-12-14 Rainer Puls Cooling housing for an electric motor
WO2018017003A1 (en) * 2016-07-19 2018-01-25 Volvo Construction Equipment Ab A heat exchanger and a working machine
DE102019216567A1 (en) * 2019-10-28 2021-04-29 Zf Friedrichshafen Ag Electric machine comprising a cooling sleeve
US20210257878A1 (en) * 2018-06-15 2021-08-19 Lg Electronics Inc. Electric motor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1928146U (en) 1965-09-03 1965-12-02 H & K Moll O H G ROUND STAND FOR SETTING UP FOLDERS OD. DGL. DEPOSIT CONTAINERS.
DE102014215758A1 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Siemens Aktiengesellschaft Electric machine with a first circuit and a second circuit
DE102014224022A1 (en) 2014-11-25 2016-05-25 Zf Friedrichshafen Ag stator

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1068803B (en) * 1958-01-28 1959-11-12
AT216617B (en) * 1960-06-28 1961-08-10 Elin Union Ag Liquid-cooled electrical machine
US4531357A (en) * 1982-05-19 1985-07-30 Klockner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Gas turbine engine with an operating-fuel cooled generator
EP2595288A2 (en) * 2008-09-12 2013-05-22 Controlled Power Technologies Ltd Liquid cooled electrical machine
DE102016110658A1 (en) 2016-06-09 2017-12-14 Rainer Puls Cooling housing for an electric motor
WO2018017003A1 (en) * 2016-07-19 2018-01-25 Volvo Construction Equipment Ab A heat exchanger and a working machine
US20210257878A1 (en) * 2018-06-15 2021-08-19 Lg Electronics Inc. Electric motor
DE102019216567A1 (en) * 2019-10-28 2021-04-29 Zf Friedrichshafen Ag Electric machine comprising a cooling sleeve

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021212533A1 (en) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012022452B4 (en) Electric machine and automobile powertrain
WO2019197048A1 (en) Housing arrangement for an electric machine, having a jacket made of plastic
DE102018117463A1 (en) Stator for an electric motor, electric motor with the stator and electric drive with the electric motor
DE102013211408B4 (en) Cooling device for cooling an electrical machine and corresponding electrical machine with cooling device
DE102012016208A1 (en) Unit and housing with a cooling jacket
EP3723246A1 (en) Temperature regulating device for an electric module and electric module with such a device
DE102019215402A1 (en) Electric machine with integrated cooling system
DE102012022451B4 (en) Ring channel device, electric machine and drive train
WO2017207210A1 (en) Cooling of an electric machine
DE102019205752A1 (en) Electrical machine with a plastic body
DE102012204774A1 (en) Electric machine assembly of motor vehicle, has stator which is supported on housing via annular stator carrier that is inserted into receiving opening of hybrid housing
WO2023079083A1 (en) Stator comprising a coolant space and at least one fluid space, and electric machine comprising the stator
DE102018104131A1 (en) Cooling arrangement for a rotor, rotor with the cooling arrangement and electrical axis with the rotor and / or the cooling arrangement
DE102020211432A1 (en) Electric drive unit and a vehicle with a corresponding electric drive unit
EP3454457B1 (en) Electric motor having at least one cooling channel
WO2020094515A1 (en) Electric machine with a fluid-type cooling device
DE102017122367A1 (en) drive module
DE112020007883T5 (en) Electric motor with cooling arrangement and method for controlling a cooling arrangement
DE102021122359B4 (en) Housing arrangement and electrical machine
WO2020187973A1 (en) Electric drive comprising an electric machine and comprising a power electronics system
EP3269959B1 (en) Actuating device
DE102022100359B4 (en) Drive device with cooling oil channels
DE102022107407B4 (en) stator
DE102016222456A1 (en) Fluid guide bushing, in particular for a motor vehicle transmission or a coupling device
DE102023100300A1 (en) Electric machine for a motor vehicle and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22812663

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1