DE102024104928A1 - Electrical machine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and method for producing such an electrical machine - Google Patents
Electrical machine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, and method for producing such an electrical machineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Blechpaket (5), welches wenigstens eine Nut (8) aufweist, in welcher Längenbereiche (L) wenigstens einer Wicklung (7) der elektrischen Maschine (1) angeordnet sind, und mit wenigstens einer separat von dem Blechpaket (5) ausgebildeten und sich in axialer Richtung (6) der elektrischen Maschine (1) an eine axiale Stirnseite (AS1) des Blechpakets (5) anschließenden Stirnscheibe (10), wobei in der Nut (8) ein separat von dem Blechpaket (5) und separat von der Stirnscheibe (10) und separat von der Wicklung (7) ausgebildetes Einlegeteil (13) angeordnet ist, in welchem die Längenbereiche (L) angeordnet sind. Das Einlegenteil (13) ist auch in einer Aufnahme (14) der Stirnscheibe (10) angeordnet ist. Das Einlegeteil (13) ist gegen die Stirnscheibe (10) mittels eines das Einlegeteil (13) und die Stirnscheibe (10) direkt berührenden Dichtelements (D) abgedichtet. The invention relates to an electrical machine (1) for a motor vehicle, comprising a laminated core (5) having at least one groove (8) in which longitudinal regions (L) of at least one winding (7) of the electrical machine (1) are arranged, and comprising at least one end plate (10) formed separately from the laminated core (5) and adjoining an axial end face (AS1) of the laminated core (5) in the axial direction (6) of the electrical machine (1), wherein an insert (13) formed separately from the laminated core (5), separately from the end plate (10), and separately from the winding (7) is arranged in the groove (8), in which insert the longitudinal regions (L) are arranged. The insert (13) is also arranged in a receptacle (14) of the end plate (10). The insert (13) is sealed against the end plate (10) by means of a sealing element (D) that directly contacts the insert (13) and the end plate (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.The invention relates to an electrical machine for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing an electrical machine for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 8.
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen elektrischen Maschine zu schaffen, sodass eine besonders vorteilhafte Temperierung sowie eine vorteilhafte Herstellung der elektrischen Maschine realisiert werden können.The object of the present invention is to provide an electric machine for a motor vehicle and a method for producing such an electric machine, so that a particularly advantageous temperature control and an advantageous production of the electric machine can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved according to the invention by an electrical machine having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 8. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die elektrische Maschine aufweist und mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist. Ganz vorzugsweise ist die elektrische Maschine eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist und ganz vorzugsweise mehrere Hundert Volt beträgt. Die elektrische Maschine weist ein Blechpaket auf. Insbesondere weist die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator auf, mittels welchem der Rotor antreibbar und dadurch relativ zu dem Stator drehbar ist. Grundsätzlich wäre es denkbar, dass das Blechpaket ein auch als Rotorblechpaket bezeichnetes Blechpaket des Rotors ist. Insbesondere ist es jedoch vorgesehen, dass das Blechpaket ein auch als Statorblechpaket bezeichnetes Blechpaket des Stators und somit ein Bestandteil des Stators ist, sodass beispielsweise der Rotor um die Maschinendrehachse relativ zu dem Blechpaket drehbar ist. Das Blechpaket weist wenigstens eine Nut auf, welche auch erste Nut bezeichnet wird. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der Nut ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die erste Nut zu verstehen. Ganz insbesondere weist das Blechpaket mehrere Nuten auf, nämlich die zuvor genannte erste Nut sowie wenigstens eine oder mehrere weitere Nuten. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Nuten in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine und somit des Blechpakets aufeinanderfolgend und insbesondere voneinander beabstandet angeordnet sind, insbesondere derart, dass die Nuten in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine und somit des Blechpakets gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Somit ist beispielsweise in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine unmittelbar aufeinanderfolgend und somit zueinander benachbarten Nuten, insbesondere genau, ein Zahn des Blechpakets angeordnet, durch welchen die zueinander benachbarten Nuten in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine und somit des Blechpakets voneinander getrennt sind. In radialer Richtung der elektrischen Maschine ist zwischen dem Stator und dem Rotor beispielsweise ein Luftspalt angeordnet, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass bei alleiniger Betrachtung des Blechpakets die jeweilige Nut in radialer Richtung der elektrischen Maschine hin zu dem Luftspalt offen ist. Die Umfangsrichtung der elektrischen Maschine und des Blechpakets verläuft um die Maschinendrehachse der elektrischen Maschine herum und erstreckt sich insbesondere in einer senkrecht zur Maschinendrehachse verlaufenden Ebene.A first aspect of the invention relates to an electric machine for a motor vehicle, also simply referred to as a vehicle. This means that the motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, in its fully manufactured state, has the electric machine and can be driven, in particular purely electrically, by means of the electric machine. Very preferably, the electric machine is a high-voltage component whose electrical voltage, in particular the electrical operating or rated voltage, is preferably greater than 50 volts, in particular greater than 60 volts, and very preferably amounts to several hundred volts. The electric machine has a laminated core. In particular, the electric machine has a rotor and a stator, by means of which the rotor can be driven and thus rotated relative to the stator. In principle, it would be conceivable for the laminated core to be a laminated core of the rotor, also referred to as a rotor laminated core. In particular, however, it is provided that the laminated core is a laminated core of the stator, also referred to as a stator laminated core, and thus a component of the stator, so that, for example, the rotor can be rotated about the machine's axis of rotation relative to the laminated core. The laminated core has at least one groove, which is also referred to as the first groove. When reference is made above and below to the slot, this refers to the first slot unless otherwise stated. In particular, the laminated core has a plurality of slots, namely the aforementioned first slot and at least one or more further slots. It is preferably provided that the slots are arranged consecutively in the circumferential direction of the electrical machine and thus of the laminated core and, in particular, spaced apart from one another, in particular such that the slots are evenly distributed in the circumferential direction of the electrical machine and, thus, of the laminated core. Thus, for example, in the circumferential direction of the electrical machine, between each two slots that directly follow one another in the circumferential direction of the electrical machine and are thus adjacent to one another, a tooth of the laminated core is arranged, in particular precisely, by which the adjacent slots are separated from one another in the circumferential direction of the electrical machine and, thus, of the laminated core. In the radial direction of the electrical machine, for example, an air gap is arranged between the stator and the rotor. It is preferably provided that, when considering the laminated core alone, the respective slot is open in the radial direction of the electrical machine toward the air gap. The circumferential direction of the electrical machine and the laminated core runs around the machine rotation axis of the electrical machine and extends in particular in a plane perpendicular to the machine rotation axis.
Die elektrische Maschine, deren axiale Richtung mit der Maschinendrehachse zusammenfällt, weist auch wenigstens eine Wicklung auf, welche mit elektrischer Energie versorgbar ist, sodass die Wicklung von elektrischem Strom durchströmbar ist. Da die axiale Richtung der elektrischen Maschine mit der Maschinendrehachse zusammenfällt, verläuft in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine und des Blechpakets um die axiale Richtung der elektrischen Maschine herum, deren radiale Richtung senkrecht zur axialen Richtung der elektrischen Maschine verläuft. Beispielsweise kann mittels der Wicklung, insbesondere durch Versorgen der Wicklung mit elektrischer Energie, ein Magnetfeld bereitgestellt werden, mittels welchem beispielsweise der Rotor antreibbar und dadurch um die Maschinendrehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Dabei sind Längenbereiche der Wicklung in der Nut aufgenommen. Die Wicklung ist separat von dem Blechpaket ausgebildet und an dem Blechpaket gehalten und somit durch das Blechpaket getragen. Insbesondere dann, wenn das Blechpaket das zuvor genannte Rotorblechpaket ist, ist beispielsweise die Wicklung eine auch als Rotorwicklung bezeichnete Wicklung des Rotors. Insbesondere dann, wenn das Blechpaket das zuvor genannte Statorblechpaket ist, ist beispielsweise die Wicklung eine auch als Statorwicklung bezeichnete Wicklung des Stators.The electric machine, whose axial direction coincides with the machine's axis of rotation, also has at least one winding that can be supplied with electrical energy, allowing electrical current to flow through the winding. Since the axial direction of the electric machine coincides with the machine's axis of rotation, the axial direction of the electric machine runs in the circumferential direction of the electric machine and the laminated core, the radial direction of which runs perpendicular to the axial direction of the electric machine. For example, by means of the winding, in particular by supplying the winding with electrical energy, a magnetic field can be provided, by means of which, for example, the rotor can be driven and thus rotated about the machine's axis of rotation relative to the stator. Lengths of the winding are accommodated in the slot. The winding is formed separately from the laminated core and held on the laminated core, thus being carried by the laminated core. In particular, when the laminated core is the aforementioned rotor laminated core, the winding is, for example, a winding of the rotor, also referred to as a rotor winding. In particular, if the laminated core is the previously mentioned stator laminated core, for example The winding is also known as a stator winding.
Die elektrische Maschine weist auch wenigstens eine separat von dem Blechpaket und separat von der Wicklung ausgebildete und sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine an eine axiale Stirnseite des Blechpakets anschließende Stirnscheibe auf, welche auch als Endscheibe bezeichnet wird. Insbesondere verläuft die axiale Stirnseite des Blechpakets in der zuvor genannten Ebene, die senkrecht zur axialen Richtung der elektrischen Maschine verläuft. Ganz insbesondere ist es vorgesehen, dass die Stirnscheibe in axialer Richtung der elektrischen Maschine, insbesondere direkt, an der axialen Stirnseite des Blechpakets anliegt. Unter dem Merkmal, dass sich die Stirnscheibe in axialer Richtung der elektrischen Maschine und somit des Blechpakets an die axiale Stirnseite des Blechpakets anschließt, ist zu verstehen, dass die Stirnscheibe in axialer Richtung der elektrischen Maschine auf die axiale Stirnseite des Blechpakets folgt, insbesondere derart, dass die Stirnscheibe in axialer Richtung der elektrischen Maschine direkt an der Stirnseite anliegt. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der axialen Richtung ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die axiale Richtung der elektrischen Maschine und somit des Blechpakets zu verstehen. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der radialen Richtung ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die radiale Richtung der elektrischen Maschine und somit des Blechpakets zu verstehen. Insbesondere verläuft die radiale Richtung der elektrischen Maschine und des Blechpakets in der genannten Ebene und senkrecht zur axialen Richtung.The electric machine also has at least one end plate, also referred to as an end plate, which is formed separately from the laminated core and the winding and adjoins an axial end face of the laminated core in the axial direction of the electric machine. In particular, the axial end face of the laminated core runs in the aforementioned plane, which runs perpendicular to the axial direction of the electric machine. Very particularly, it is provided that the end plate adjoins the axial end face of the laminated core in the axial direction of the electric machine, in particular directly. The feature that the end plate adjoins the axial end face of the laminated core in the axial direction of the electric machine and thus of the laminated core is to be understood that the end plate follows the axial end face of the laminated core in the axial direction of the electric machine, in particular such that the end plate adjoins the end face directly in the axial direction of the electric machine. When reference is made above and below to the axial direction, this means, unless otherwise stated, the axial direction of the electric machine and thus of the laminated core. When reference is made above and below to the radial direction, this refers, unless otherwise stated, to the radial direction of the electrical machine and thus of the laminated core. In particular, the radial direction of the electrical machine and the laminated core runs in the aforementioned plane and perpendicular to the axial direction.
Um nun eine vorteilhafte Temperierung, das heißt Kühlung und/oder Erwärmung der elektrischen Maschine sowie eine vorteilhafte, insbesondere eine besonders zeit- und kostengünstige Herstellung der elektrischen Maschine realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der Nut ein separat von dem Blechpaket und separat von der Stirnscheibe und separat von der Wicklung ausgebildetes und beispielsweise aus einem Kunststoff gebildetes Einlegeteil angeordnet ist, in welchem die Längenbereiche der Wicklung angeordnet sind. Somit ist das Einlegeteil zwischen den Längenbereichen und dem Blechpaket angeordnet. Das Einlegeteil wird auch als Einsatzteil oder Nutelement oder Isolationselement oder Nutisolationselement bezeichnet. In order to achieve advantageous temperature control, i.e., cooling and/or heating of the electrical machine, as well as advantageous, in particular particularly time- and cost-effective, production of the electrical machine, the invention provides that an insert part is arranged in the slot, which is separate from the laminated core, separate from the end plate, and separate from the winding and is made, for example, of a plastic, in which the longitudinal regions of the winding are arranged. Thus, the insert part is arranged between the longitudinal regions and the laminated core. The insert part is also referred to as an insert part, slot element, insulation element, or slot insulation element.
Insbesondere ist es möglich, dass das Einlegeteil als ein elektrischer Isolator, das heißt als ein Nichtleiter ausgebildet ist, dessen elektrische Leitfähigkeit weniger als 10-8 S·cm-1 beträgt. Das Einlegeteil ist auch in einer auch als erste Aufnahme bezeichneten Aufnahme der Stirnscheibe angeordnet. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der Aufnahme ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die erste Aufnahme der Stirnscheibe zu verstehen. Vorzugsweise ist die Aufnahme entlang ihrer Umfangsrichtung vollständig umlaufend geschlossen und dabei insbesondere in Umfangsrichtung der Aufnahme vollständig umlaufend und direkt durch eine Wandung der Stirnscheibe begrenzt, deren Wandung als ein Festkörper ausgebildet ist. Die Umfangsrichtung der Aufnahme verläuft in der zuvor genannten Ebene und beispielsweise um eine Gerade herum, welche senkrecht zur Ebene und parallel zur axialen Richtung der elektrischen Maschine verläuft. Ganz insbesondere ist somit beispielsweise die Aufnahme als eine Durchgangsöffnung der Stirnscheibe ausgebildet, die beispielsweise in axialer Richtung der elektrischen Maschine vollständig von der Aufnahme durchdrungen ist. Beispielsweise durchdringen die Längenbereiche die Aufnahme, sodass beispielsweise die Längenbereiche in axialer Richtung der elektrischen Maschine betrachtet beidseitig der Stirnscheibe verlaufen. Des Weiteren ist es bei der Erfindung vorgesehen, dass das Einlegeteil gegen die Stirnscheibe mittels eines das Einlegeteil einerseits und die Stirnscheibe andererseits direkt berührenden Dichtelements abgedichtet ist. Einerseits kann hierdurch eine unerwünschte Strömung eines zum Temperieren der elektrischen Maschine vorgesehenen und vorzugsweise flüssigen Temperiermittels vermieden werden, insbesondere dahingehend, dass beispielsweise vermieden werden kann, dass das Temperiermittel zwischen das Einlegeteil und die Stirnscheibe und beispielsweise darüber hinaus zwischen das Einlegeteil und das Blechpaket strömen kann. Beispielsweise ist das Temperiermittel ein Öl. Das Temperiermittel kann Bestandteil der elektrischen Maschine sein. Andererseits kann die elektrische Maschine besonders vorteilhaft, insbesondere besonders zeit- und kostengünstig, hergestellt werden, da das Einlegeteil einfach in der Nut und die Stirnscheibe einfach an dem Blechpaket angeordnet werden können, und das Einlegeteil kann einfach mittels des Dichtungselements gegen die Stirnscheibe abgedichtet werden, sodass unerwünschte Strömungen des Temperiermittels einfach und sicher vermieden werden können. Umgekehrt ausgedrückt kann auf besonders einfache Weise eine gewünschte Führung oder Strömung des Temperiermittels realisiert werden.In particular, it is possible for the insert to be designed as an electrical insulator, i.e., as a non-conductor whose electrical conductivity is less than 10 -8 S cm -1 . The insert is also arranged in a receptacle, also referred to as the first receptacle, of the end plate. When reference is made above and below to the receptacle, this refers, unless otherwise stated, to the first receptacle of the end plate. Preferably, the receptacle is completely closed along its circumferential direction and, in particular, is completely circumferential in the circumferential direction of the receptacle and directly delimited by a wall of the end plate, the wall of which is designed as a solid body. The circumferential direction of the receptacle runs in the aforementioned plane and, for example, around a straight line that is perpendicular to the plane and parallel to the axial direction of the electrical machine. In particular, the receptacle is thus designed, for example, as a through-opening in the end plate, which is, for example, completely penetrated by the receptacle in the axial direction of the electrical machine. For example, the longitudinal regions penetrate the receptacle so that, for example, the longitudinal regions run on both sides of the end plate when viewed in the axial direction of the electrical machine. Furthermore, the invention provides for the insert to be sealed against the end plate by means of a sealing element that directly contacts the insert on the one hand and the end plate on the other. On the one hand, this can prevent an undesired flow of a preferably liquid temperature control medium provided for temperature control of the electrical machine, in particular by preventing the temperature control medium from flowing between the insert and the end plate and, for example, beyond that, between the insert and the laminated core. For example, the temperature control medium is an oil. The temperature control medium can be a component of the electrical machine. On the other hand, the electric machine can be manufactured particularly advantageously, particularly in a particularly time- and cost-effective manner, since the insert can be easily arranged in the groove and the end plate can be easily arranged on the laminated core. The insert can be easily sealed against the end plate using the sealing element, thus easily and reliably preventing unwanted flow of the temperature control medium. Conversely, a desired flow or guidance of the temperature control medium can be achieved in a particularly simple manner.
Vorzugsweise wird als das auch als Dichtungselement bezeichnete Dichtelement eine Dichtmasse verwendet, welche beispielsweise in flüssigem, insbesondere pastösem und dadurch flüssigem, Zustand der Dichtmasse in direkte Berührung mit dem Einlegeteil und dem Blechpaket gebracht wird, um dadurch das Einlegeteil gegen die Stirnscheibe abzudichten. Grundsätzlich wäre es denkbar, dass die Dichtmasse daraufhin aushärtet und somit in vollständig hergestelltem Zustand der elektrischen Maschine ein Festkörper ist oder aber die Dichtmasse verbleibt flüssig und ist somit beispielsweise in vollständig hergestelltem Zustand der elektrischen Maschine flüssig, insbesondere pastös und somit flüssig. Somit kann das Dichtelement besonders einfach, insbesondere besonders zeit- und kostengünstig, verbaut, das heißt bei einer Herstellung der elektrischen Maschine verwendet werden, um das Einlegeteil gegen die Stirnscheibe abzudichten.Preferably, a sealing compound is used as the sealing element, also referred to as a sealing element, which, for example, is brought into direct contact with the insert and the sheet stack in a liquid, particularly pasty and thus liquid, state in order to thereby seal the insert against the end plate. In principle, it would be conceivable for the sealing compound to then harden and thus, in its fully manufactured state, of the electrical machine is a solid, or the sealing compound remains liquid and is thus, for example, liquid, particularly pasty and thus liquid, in the fully manufactured state of the electrical machine. This allows the sealing element to be installed particularly easily, particularly time- and cost-effectively, i.e., it can be used during the manufacture of the electrical machine to seal the insert against the end plate.
Um das Einlegeteil gegen die Stirnscheibe vorteilhaft und dabei insbesondere zeit- und kostengünstig abdichten und somit unerwünschte Strömungen des Temperiermittels vermeiden zu können, sodass sich eine besonders vorteilhafte Temperierung der elektrischen Maschine realisieren lässt. Ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Stirnscheibe auf ihrer in axialer Richtung der elektrischen Maschine von der axialen Stirnseite des Blechpakets abgewandten zweiten axialen Stirnseite eine Ausnehmung aufweist, in welcher ein Teil des Dichtelements angeordnet ist. Die axiale Stirnseite des Blechpakets wird auch als erste axiale Stirnseite bezeichnet, die in axialer Richtung der elektrischen Maschine der Stirnscheibe zugewandt ist. Beispielsweise weist die Stirnscheibe eine dritte axiale Stirnseite auf, die in axialer Richtung der elektrischen Maschine von der zweiten Stirnseite abgewandt und der ersten Stirnseite zugewandt ist. Dabei liegt beispielsweise die dritte Stirnseite in axialer Richtung direkt an der ersten Stirnseite an. Beispielsweise ist die Ausnehmung der Stirnscheibe in einer Querschnittsebene betrachtet wannenförmig, wobei die Querschnittsebene parallel zur axialen Richtung der elektrischen Maschine und parallel zur Maschinendrehachse verläuft. Die Ausnehmung ist dabei beispielsweise in axialer Richtung der elektrischen Maschine und dabei hin zu dem Blechpaket, insbesondere direkt, durch einen auch als Bodenbereich bezeichneten Wandungsbereich der Stirnscheibe begrenzt.In order to advantageously and, in particular, to be able to seal the insert against the end plate in a time- and cost-effective manner, thus avoiding undesired flows of the temperature control medium, so that particularly advantageous temperature control of the electrical machine can be achieved, one embodiment of the invention provides that the end plate has a recess on its second axial end face, which faces away from the axial end face of the laminated core in the axial direction of the electrical machine, in which recess a part of the sealing element is arranged. The axial end face of the laminated core is also referred to as the first axial end face, which faces the end plate in the axial direction of the electrical machine. For example, the end plate has a third axial end face, which faces away from the second end face in the axial direction of the electrical machine and faces the first end face. In this case, for example, the third end face lies directly against the first end face in the axial direction. For example, the recess in the end plate is trough-shaped when viewed in a cross-sectional plane, wherein the cross-sectional plane runs parallel to the axial direction of the electrical machine and parallel to the machine's axis of rotation. The recess is limited, for example, in the axial direction of the electrical machine and towards the laminated core, in particular directly, by a wall area of the end plate, also referred to as the base area.
Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von der Ausnehmung ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, die erste Ausnehmung der Stirnscheibe zu verstehen. Mittels der Ausnehmung der Stirnscheibe kann das Dichtungselement besonders einfach angeordnet oder verbaut werden, sodass die elektrische Maschine besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann. Insbesondere dann, wenn das Dichtelement als die zuvor genannte Dichtmasse im flüssigem Zustand der Dichtmasse in direkte Berührung mit der Stirnscheibe und dem Einlegeteil gebracht wird, ist es beispielsweise bei der Herstellung der elektrischen Maschine möglich, die Dichtmasse in flüssigem Zustand der Dichtmasse in die Ausnehmung einzubringen, insbesondere einzuträufeln. In der Folge kann sich die, insbesondere noch, flüssige Dichtmasse in der Ausnehmung sammeln und beispielsweise ausgehend von der Ausnehmung sich insbesondere selbsttätig oder selbständig verteilen und hierdurch in vorteilhafte direkte Berührung mit der Stirnscheibe und dem Einlegeteil kommen, wodurch das Einlegeteil auf einfache und sichere Weise gegen die Stirnscheibe abgedichtet werden kann und umgekehrt. Somit wird beispielsweise ein Träufelprozess durchgeführt, bei welchem oder durch welchen die Dichtmasse in flüssigem Zustand der Dichtmasse in die Ausnehmung eingebracht, das heißt eingeträufelt, wird. Unter dem Einträufeln der Dichtmasse in die Ausnehmung ist zu verstehen, dass die Dichtmasse in flüssigem Zustand der Dichtmasse in mehreren kleinen und insbesondere diskreten sowie zeitlich aufeinanderfolgenden Mengen in die Ausnehmung eingebracht wird, derart, dass die diskreten, mithin unzusammenhängenden Mengen der flüssigen Dichtmasse sukzessive, das heißt nacheinander und beispielsweise in Tropfenform in die Ausnehmung eingebracht werden. Hierdurch wird die Dichtmasse in die Ausnehmung eingeträufelt, woraufhin beispielsweise die insbesondere noch, flüssige Dichtmasse selbsttätig oder selbständig verteilen und für eine vorteilhafte Abdichtung des Einlegeteils gegen die Stirnscheibe beziehungsweise umgekehrt sorgen kann. Die Ausnehmung stellt dabei auf sichere Weise sicher, dass eine unerwünschte Verteilung oder Strömung der flüssigen Dichtmasse unterbleibt. Mit anderen Worten kann die flüssige Dichtmasse mittels der Ausnehmung vorteilhaft zusammengehalten werden, sodass eine übermäßige, unerwünschte Ausbreitung der Dichtmasse über die zweite axiale Stirnseite der Stirnscheibe hinweg vermieden werden kann. Dadurch kann eine gezielte und sichere Abdichtung des Einlegeteils gegen die Stirnscheibe beziehungsweise umgekehrt auf einfache Weise gewährleistet werden.When reference is made above and below to the recess, this refers to the first recess in the end plate, unless otherwise stated. The recess in the end plate allows the sealing element to be arranged or installed particularly easily, so that the electrical machine can be manufactured particularly quickly and cost-effectively. In particular, if the sealing element, as the aforementioned sealing compound in its liquid state, is brought into direct contact with the end plate and the insert, it is possible, for example, during the manufacture of the electrical machine, to introduce the sealing compound into the recess in its liquid state, in particular by dripping it in. As a result, the sealing compound, in particular while still liquid, can collect in the recess and, for example, starting from the recess, can distribute itself, in particular automatically or independently, and thereby come into advantageous direct contact with the end plate and the insert, whereby the insert can be sealed against the end plate in a simple and secure manner and vice versa. Thus, for example, a trickling process is carried out in which or by means of which the sealant is introduced, i.e., dripped, into the recess in its liquid state. The trickling of the sealant into the recess means that the sealant is introduced, in its liquid state, into the recess in several small and, in particular, discrete and temporally successive amounts, such that the discrete, and therefore unconnected amounts of the liquid sealant are introduced into the recess successively, i.e., one after the other and, for example, in drop form. In this way, the sealant is dripped into the recess, whereupon the sealant, in particular, still liquid, can distribute itself automatically or independently and ensure an advantageous seal between the insert and the end plate or vice versa. The recess reliably ensures that any undesired distribution or flow of the liquid sealant is prevented. In other words, the liquid sealant can be advantageously held together by the recess, preventing excessive, undesirable spreading of the sealant across the second axial face of the face plate. This makes it easy to ensure a targeted and secure seal between the insert and the face plate, or vice versa.
Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine beidseitig durch jeweilige erste Wandungsbereiche der Stirnscheibe, insbesondere direkt, begrenzt, wobei beispielsweise die ersten Wandungsbereiche der Stirnscheibe in axialer Richtung der elektrischen Maschine gegenüber dem zuvor genannten Bodenbereich erhaben sind, mithin vorspringen, insbesondere in eine in axialer Richtung der elektrischen Maschine verlaufende und von dem Bodenbereich aus weg von dem Blechpaket verlaufende Richtung, welche auch als Abstehrichtung bezeichnet wird. Außerdem ist vorzugsweise die Ausnehmung in wenigstens eine in radialer Richtung der elektrischen Maschine verlaufende Begrenzungsrichtung, die beispielsweise insbesondere dann, wenn das Blechpaket das genannte Statorblechpaket ist, in radialer Richtung der elektrischen Maschine nach innen hin verläuft, durch einen zweiten Wandungsbereich der Stirnscheibe, insbesondere direkt, begrenzt. Somit ist beispielsweise, insbesondere auch, der zweite Wandungsbereich der Stirnscheibe gegenüber dem Bodenbereich erhaben, insbesondere derart, dass, insbesondere auch, der zweite Wandungsbereich in die Abstehrichtung von dem Bodenbereich weg verläuft, mithin in die Abstehrichtung gegenüber dem Bodenbereich erhaben ist. Hierdurch kann eine übermäßige Ausbreitung der flüssigen, in die Ausnehmung eingebrachten Dichtmasse auf einfache Weise vermieden werden, sodass die elektrische Maschine besonders einfach hergestellt werden kann.Advantageously, the recess is delimited on both sides in the circumferential direction of the electrical machine by respective first wall regions of the end plate, in particular directly, wherein, for example, the first wall regions of the end plate are raised in the axial direction of the electrical machine relative to the aforementioned base region, and thus protrude, in particular in a direction running in the axial direction of the electrical machine and extending from the base region away from the laminated core, which is also referred to as the protrusion direction. In addition, the recess is preferably delimited in at least one delimiting direction running in the radial direction of the electrical machine, which, for example, runs inwards in the radial direction of the electrical machine, in particular when the laminated core is the aforementioned stator laminated core. For example, the second wall region of the end plate is also raised relative to the base region, in particular such that the second wall region extends away from the base region in the protrusion direction, and is thus raised relative to the base region in the protrusion direction. This makes it easy to prevent excessive spreading of the liquid sealing compound introduced into the recess, so that the electrical machine can be manufactured particularly easily.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch, dass das Einlegeteil in radialer Richtung der elektrischen Maschine zumindest zu dem Luftspalt hin geschlossen ist, insbesondere derart, dass zumindest ein sich in axialer Richtung der elektrischen Maschine erstreckender Längenbereich des Einlegeteils in radialer Richtung zumindest hin zu dem Luftspalt vollständig geschlossen ist, insbesondere in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine betrachtet. Hierdurch überdeckt das Einlegeteil die Längenbereiche zumindest in axialer Richtung der elektrischen Maschine betrachtet über den Längenbereich des Einlegeteils in radialer Richtung der elektrischen Maschine zumindest zu dem Luftspalt hin, wodurch ein besonders vorteilhafter Aufbau der elektrischen Maschine realisiert werden kann.A further embodiment is characterized in that the insert part is closed in the radial direction of the electrical machine, at least towards the air gap, in particular such that at least one longitudinal region of the insert part extending in the axial direction of the electrical machine is completely closed in the radial direction, at least towards the air gap, in particular when viewed in the circumferential direction of the electrical machine. As a result, the insert part covers the longitudinal regions, at least in the axial direction of the electrical machine, over the longitudinal region of the insert part in the radial direction of the electrical machine, at least towards the air gap, whereby a particularly advantageous design of the electrical machine can be realized.
Die Längenbereiche stehen beispielsweise in eine in axialer Richtung der elektrischen Maschine verlaufende und von der Stirnscheibe weg von dem Blechpaket weisende, auch als Kopfrichtung bezeichnete Richtung von der Stirnscheibe ab, sodass die Längenbereiche die Stirnscheibe in die Kopfrichtung überragen. Dies bedeutet, dass jeweilige Teile der Längenbereiche in die Kopfrichtung, die in axialer Richtung der elektrischen Maschine verläuft und ausgehend von der Stirnscheibe weg von dem Blechpaket weist, die Stirnscheibe, insbesondere die axiale Stirnseite der Stirnscheibe, überragen, wobei die Teile der Längenbereiche beispielsweise wenigstens einen Wickelkopf der Wicklung bilden. Insbesondere während eines Betriebs der elektrischen Maschine ist oder wird der Wickelkopf mit dem Temperiermittel versorgbar oder versorgt, insbesondere derart, dass das Temperiermittel, insbesondere direkt, gegen den Wickelkopf gespritzt wird. Durch die erfindungsgemäß einfach und somit zeit- und kostengünstig herstellbare sowie sichere und mittels des Dichtungselements bewirkte Abdichtung des Einlegeteils gegen die Stirnscheibe kann vermieden werden, dass das gegen den Wickelkopf gespritzte Temperiermittel unerwünschterweise zwischen dem Einlegeteil und der Stirnscheibe hindurchströmt. Dadurch kann eine effektive und effiziente Temperierung der elektrischen Maschine sichergestellt werden.The longitudinal regions protrude from the end plate, for example, in a direction running in the axial direction of the electrical machine and pointing from the end plate away from the laminated core, also referred to as the head direction, so that the longitudinal regions project beyond the end plate in the head direction. This means that respective parts of the longitudinal regions project beyond the end plate, in particular the axial end face of the end plate, in the head direction, which runs in the axial direction of the electrical machine and points from the end plate away from the laminated core, wherein the parts of the longitudinal regions form, for example, at least one winding overhang of the winding. In particular during operation of the electrical machine, the winding overhang can be or is supplied with the temperature control medium, in particular in such a way that the temperature control medium is sprayed, in particular directly, against the winding overhang. The sealing element, which is simple and therefore time- and cost-effective to manufacture, reliably seals the insert against the end plate, preventing the temperature control fluid sprayed onto the winding head from undesirably flowing between the insert and the end plate. This ensures effective and efficient temperature control of the electrical machine.
Außerdem kann beispielsweise dadurch, dass das Einlegeteil hin zu dem Luftspalt geschlossen ist, eine unerwünschte Strömung des Temperiermittels in den Luftspalt vermieden werden, sodass eine besonders vorteilhafte Temperierung der elektrischen Maschine dargestellt werden kann.In addition, for example, by closing the insert part towards the air gap, an undesired flow of the temperature control medium into the air gap can be avoided, so that a particularly advantageous temperature control of the electrical machine can be achieved.
Um einen besonders vorteilhaften Aufbau und eine besonders vorteilhafte Temperierung der elektrischen Maschine gewährleisten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Einlegeteil einen entlang seiner Umfangsrichtung vollständig geschlossenen Querschnitt aufweist, in welchem die Längenbereiche angeordnet sind. Die Umfangsrichtung des Einlegeteils fällt beispielsweise mit der Umfangsrichtung der Ausnehmung der Stirnscheibe zusammen.In order to ensure a particularly advantageous design and temperature control of the electrical machine, a further embodiment of the invention provides that the insert has a cross-section that is completely closed along its circumferential direction, in which the longitudinal regions are arranged. The circumferential direction of the insert coincides, for example, with the circumferential direction of the recess in the end plate.
Um die elektrische Maschine besonders vorteilhaft herstellen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Blechpaket wenigstens eine in der Nut angeordnete, auch als zweite Ausnehmung bezeichnete zweite Aufnahme und das Einlegeteil wenigstens einen mit der zweiten Ausnehmung korrespondierenden Vorsprung aufweist, der beispielsweise in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine gegenüber sich in radialer Richtung der elektrischen Maschine direkt an den Vorsprung anschließenden Wandungsbereichen des Einlegeteils erhaben ist. Der Vorsprung ist in axialer Richtung der elektrischen Maschine in die zweite Aufnahme eingesteckt, wodurch das Einlegeteil mit dem Blechpaket formschlüssig zusammenwirkt. Bei der Herstellung der elektrischen Maschine kann der Vorsprung besonders einfach in axialer Richtung in die korrespondierende zweite Aufnahme eingesteckt werden, in die das Einlegeteil in axialer Richtung der elektrischen Maschine relativ zu dem Blechpaket bewegt wird. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise eine hinreichend exakte Positionierung des Einlegeteils relativ zu dem Blechpaket gewährleistet werden.In order to be able to manufacture the electrical machine particularly advantageously, a further embodiment of the invention provides that the laminated core has at least one second receptacle arranged in the groove, also referred to as a second recess, and the insert has at least one projection corresponding to the second recess, which projection is raised, for example, in the circumferential direction of the electrical machine relative to wall regions of the insert that directly adjoin the projection in the radial direction of the electrical machine. The projection is inserted into the second receptacle in the axial direction of the electrical machine, as a result of which the insert interacts with the laminated core in a form-fitting manner. During manufacture of the electrical machine, the projection can be inserted particularly easily in the axial direction into the corresponding second receptacle, into which the insert is moved relative to the laminated core in the axial direction of the electrical machine. This ensures sufficiently precise positioning of the insert relative to the laminated core in a particularly simple manner.
Vorzugsweise ist das Einlegeteil einstückig ausgebildet, mithin aus einem einzigen Stück gebildet. Dies bedeutet, dass das Einlegeteil durch einen integral hergestellten und somit einstückig ausgebildeten, mithin aus einem einzigen Stück gebildeten und durch einen Monoblock gebildeten Körper gebildet ist.Preferably, the insert is formed as a single piece, i.e., a single component. This means that the insert is formed by a body that is manufactured integrally and thus formed as a single piece, i.e., a monoblock.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, für ein Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren wird ein Blechpaket der elektrischen Maschine bereitgestellt, wobei das Blechpaket wenigstens eine Nut aufweist, in welcher Längenbereiche wenigstens einer Wicklung der elektrischen Maschine angeordnet werden. Bei dem Verfahren wird wenigstens eine separat von dem Blechpaket und separat von den Wicklungen ausgebildete Stirnscheibe in axialer Richtung der elektrischen Maschine an eine axiale Stirnseite des Blechpakets anschließend angeordnet. Grundsätzlich wäre es denkbar, dass die Stirnscheibe in axialer Richtung der elektrischen Maschine von der axialen Stirnseite des Blechpakets, insbesondere vollständig, beabstandet ist. Vorzugsweise ist es auch vorgesehen, dass die Stirnscheibe derart an der axialen Stirnseite des Blechpakets angeordnet wird, dass die Stirnscheibe die axiale Stirnseite des Blechpakets direkt berührt.A second aspect of the invention relates to a method for producing an electrical machine, in particular according to the first aspect of the invention, for a motor vehicle. In the method, a laminated core of the electrical machine is provided, wherein the laminated core has at least one groove in which longitudinal sections of at least one winding of the electrical machine are arranged. In the method At least one end plate, formed separately from the laminated core and separately from the windings, is arranged in the axial direction of the electrical machine adjacent to an axial end face of the laminated core. In principle, it would be conceivable for the end plate to be spaced apart, in particular completely, from the axial end face of the laminated core in the axial direction of the electrical machine. Preferably, it is also provided that the end plate is arranged on the axial end face of the laminated core in such a way that the end plate directly touches the axial end face of the laminated core.
Um eine besonders vorteilhafte, insbesondere zeit- und kostengünstige, Herstellung der elektrischen Maschine sowie eine vorteilhafte Temperierung der elektrischen Maschine realisieren zu können, ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen, dass in der Nut ein separat von dem Blechpaket und separat von der Stirnscheibe und separat von der Wicklung ausgebildetes Einlegeteil angeordnet wird, in welchem die Längenbereiche angeordnet werden. Beispielsweise wird das Einlegeteil in der Nut angeordnet, woraufhin die Längenbereiche in dem Einlegeteil und in der Nut angeordnet werden. Das Einlegeteil wird auch in einer Aufnahme der Stirnscheibe angeordnet. Außerdem wird das Einlegeteil gegen die Stirnscheibe und somit umgekehrt mittels eines das Einlegeteil und die Stirnscheibe direkt berührenden Dichtelements abgedichtet. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to be able to realize a particularly advantageous, in particular time- and cost-effective, manufacture of the electrical machine as well as an advantageous temperature control of the electrical machine, it is provided in the second aspect of the invention that an insert part is arranged in the slot, which is separate from the laminated core, separate from the end plate and separate from the winding, and in which the longitudinal regions are arranged. For example, the insert part is arranged in the slot, whereupon the longitudinal regions are arranged in the insert part and in the slot. The insert part is also arranged in a receptacle of the end plate. In addition, the insert part is sealed against the end plate and thus vice versa by means of a sealing element that directly touches the insert part and the end plate. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
Um das Einlegeteil gegen die Stirnscheibe und umgekehrt besonders einfach abdichten und somit die elektrische Maschine besonders zeit- und kostengünstig herstellen zu können, ist es bei einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung vorgesehen, dass das Dichtelement als Dichtmasse in flüssiger Form in direkte Berührung mit der Stirnscheibe und dem Einlegeteil gebracht wird. Mit anderen Worten wird als das Dichtelement eine Dichtmasse in flüssigem Zustand der Dichtmasse verwendet, wobei die Dichtmasse in flüssigem Zustand der Dichtmasse in direkte Berührung mit der Stirnscheibe und dem Einlegeteil gebracht wird.In order to seal the insert against the end plate and vice versa particularly easily, thus enabling the electrical machine to be manufactured particularly quickly and cost-effectively, one embodiment of the second aspect of the invention provides for the sealing element to be brought into direct contact with the end plate and the insert as a sealing compound in liquid form. In other words, a sealing compound in the liquid state of the sealing compound is used as the sealing element, wherein the sealing compound is brought into direct contact with the end plate and the insert in the liquid state of the sealing compound.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die flüssige Dichtmasse, insbesondere ausschließlich, durch den Kapillareffekt und somit durch Kapillarkräfte zumindest zwischen jeweilige Teilbereiche des Einlegeteils und der Stirnscheibe gefördert wird. Dies erfolgt beispielsweise derart, dass zwischen die Nut direkt begrenzenden Wandungsbereichen des Blechpakets und in der Nut angeordneten Einlegeteilen wenigstens ein oder mehrere so enge Spalte ausgebildet sind oder werden, dass dann, wenn die Dichtmasse in flüssigem Zustand der Dichtmasse in direkte Berührung mit dem Einlegeteil und der Stirnscheibe derart gebracht wird, dass die flüssige Dichtmasse in den jeweiligen Spalt strömt, sich in den Spalt Kapillarkräfte ausbilden, durch welche die flüssige Dichtmasse in den Spalt und dabei insbesondere in Richtung des Blechpakets gefördert wird. Dabei ist beispielsweise der Spalt durch die genannten Teilbereiche des Einlegeteils und des Blechpakets insbesondere direkt begrenzt.Finally, it has proven advantageous if the liquid sealing compound is conveyed, in particular exclusively, by the capillary effect and thus by capillary forces at least between respective partial regions of the insert and the end plate. This is done, for example, in such a way that at least one or more gaps are or become formed between the wall regions of the laminated core directly delimiting the groove and the inserts arranged in the groove which are so narrow that when the sealing compound in its liquid state is brought into direct contact with the insert and the end plate in such a way that the liquid sealing compound flows into the respective gap, capillary forces develop in the gap, by means of which the liquid sealing compound is conveyed into the gap and in particular in the direction of the laminated core. In this case, for example, the gap is in particular directly delimited by the aforementioned partial regions of the insert and the laminated core.
Das Einlegeteil und die Stirnscheibe werden auch als Bauteile bezeichnet. Unter dem Merkmal, dass die Dichtmasse in flüssigem Zustand der Dichtmasse in direkte Berührung mit dem Einlegeteil und der Stirnscheibe gebracht wird, ist beispielsweise zu verstehen, dass die Dichtmasse in flüssigem Zustand der Dichtmasse bezogen auf die Bauteile zunächst nur in direkte Berührung mit genau einem der Bauteile gebracht wird, woraufhin sich die Dichtmasse selbsttätig oder selbständig verteilen und so auch in direkte Berührung, das heißt in direkten Kontakt mit dem anderen Bauteil kommen kann, oder aber die Dichtmasse wird gleichzeitig in direkte Berührung mit beiden Bauteilen gebracht. Somit kann die elektrische Maschine besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden.The insert and the end plate are also referred to as components. The feature that the sealing compound, in its liquid state, is brought into direct contact with the insert and the end plate means, for example, that the sealing compound, in its liquid state, is initially brought into direct contact with only one of the components. The sealing compound then distributes itself automatically and can thus come into direct contact with the other component, or the sealing compound can be brought into direct contact with both components simultaneously. This allows the electrical machine to be manufactured particularly quickly and cost-effectively.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
-
1 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht einer elektrischen Maschine; -
2 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der elektrischen Maschine; -
3 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der elektrischen Maschine; -
4 eine schematische Perspektivansicht eines Blechpakets der elektrischen Maschine; -
5 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Explosionsansicht einer das Blechpaket und eine Stirnscheibe umfassenden Baugruppe der elektrischen Maschine, -
6 eine schematische Perspektivansicht der Baugruppe; -
7 eine schematische Perspektivansicht von Einlegeteilen der elektrischen Maschine; -
8 eine weitere schematische Perspektivansicht der Baugruppe, die auch die Einlegeteile umfasst; und -
9 ausschnittsweise eine weitere schematische Perspektivansicht der elektrischen Maschine.
-
1 a partial schematic perspective view of an electrical machine; -
2 a partial schematic longitudinal sectional view of the electrical machine; -
3 a further schematic perspective view of the electrical machine; -
4 a schematic perspective view of a laminated core of the electrical machine; -
5 a partial schematic and perspective exploded view of an assembly of the electrical machine comprising the laminated core and a front plate, -
6 a schematic perspective view of the assembly; -
7 a schematic perspective view of insert parts of the electrical machine; -
8 a further schematic perspective view of the assembly, which also includes the inserts; and -
9 Another schematic perspective view of the electrical machine.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols.
Aus
Um nun eine besonders vorteilhafte Temperierung und/oder Kühlung der elektrischen Maschine 1 sowie eine einfache Herstellung der elektrischen Maschine 1 realisieren zu können, ist in der jeweiligen Nut 8, wie besonders gut aus
Dem jeweiligen Einlegeteil 13 ist eine jeweilige erste Aufnahme 14 der Stirnscheibe 10 zugeordnet, wobei das jeweilige Einlegeteil 13 auch in der jeweiligen, dem jeweiligen Einlegeteil 13 zugeordneten ersten Aufnahme 14 der Stirnscheibe 10 angeordnet ist. Die jeweilige erste Aufnahme 14 ist eine jeweilige, die Stirnscheibe 10 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 1 vollständig durchdringende Durchgangsöffnung, die entlang ihrer in der zuvor genannten Ebene verlaufenden Umfangsrichtung vollständig umlaufend durch die Stirnscheibe 10, das heißt durch einen als Festkörper ausgebildeten Wandungsbereich der Stirnscheibe 10 begrenzt ist. Das jeweilige Einlegeteil 13 ist gegen die Stirnscheibe 10 mittels eines das jeweilige Einlegeteil 13 und die Stirnscheibe 10 jeweils direkt berührenden und aus
Aus
Um das Dichtelement D einfach verbauen zu können, ist beispielsweise dem jeweiligen Einlegeteil 13 eine jeweilige, auf der zweiten axialen Stirnseite AS2 der Stirnscheibe 10 angeordnete beziehungsweise ausgebildete Ausnehmung 15 der Stirnscheibe 10 zugeordnet. In der jeweiligen Ausnehmung 15 ist ein jeweiliger Teil des Dichtelements D angeordnet. Die jeweilige Ausnehmung 15 ist in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine 1 und somit des Blechpakets 5 beidseitig durch jeweilige erste Wandungsbereich W1 und W2 der Stirnscheibe 10 begrenzt. Der jeweilige Wandungsbereich W1, W2 steht in die durch den Pfeil 20 veranschaulichte Abstehrichtung von einem in Umfangsrichtung der elektrischen Maschine 1 zwischen den Wandungsbereichen W1 und W2 angeordneten, auch als Bodenbereich B bezeichneten drehen Wandungsbereich der Stirnscheibe 10 ab, sodass die Wandungsbereiche W1 und W2 den Bodenbereich B in die Abstehrichtung überragen. Die Ausnehmung 15 ist in eine in axialer Richtung der elektrischen Maschine 1 verlaufende und der Abstehrichtung entgegengesetzte Begrenzungsrichtung direkt durch den Bodenbereich B begrenzt. In Umfangsrichtung der elektrischen Maschine 1 ist die Ausnehmung 15 beidseitig direkt durch die Wandungsbereiche W1 und W2 begrenzt. In eine in radialer Richtung der elektrischen Maschine 1 nach außen verlaufende, durch einen Pfeil 16 veranschaulichte, erste Richtung ist die jeweilige Ausnehmung 15 durch einen jeweiligen zweiten Wandungsbereich W3 der Stirnscheibe 10, insbesondere direkt, begrenzt. Alternativ oder zusätzlich ist die jeweilige Ausnehmung 15 in eine in radialer Richtung der elektrischen Maschine 1 nach innen hin verlaufende und der ersten Richtung veranschaulichte, durch einen Pfeil 17 veranschaulichte zweite Richtung durch einen jeweiligen, in
Bei einem Verfahren zum Herstellen der elektrischen Maschine 1 wird beispielsweise das Dichtelement D als eine flüssige Dichtmasse, das heißt als eine Dichtmasse in flüssigem Zustand in die jeweilige Ausnehmung 15 eingebracht, insbesondere eingeträufelt, wodurch die Dichtmasse in dem flüssigem Zustand der Dichtmasse in direkte Berührung mit der Stirnscheibe 10 und dem jeweiligen Einlegeteil 13 gebracht wird. Jeweilige Teilbereiche des jeweiligen Einlegeteils 13 und der Stirnscheibe 10 begrenzen wenigstens einen jeweiligen, zwischen der Stirnscheibe 10 und dem jeweiligen Einlegeteil 13 angeordneten Spalt, in den die flüssige, in die jeweilige Ausnehmung 15 eingebrachte Dichtmasse fließen oder strömen kann. Der Spalt ist so eng, dass in dem Spalt Kapillarkräfte wirken. Somit wird die in den Spalt geströmte, flüssige Dichtmasse mittels der Kapillarkräfte, das heißt durch den Kapillareffekt, in den Spalt gefördert und dabei insbesondere in Richtung des Blechpakets 5 gefördert, insbesondere nur so weit, dass die Dichtmasse nicht bis zu dem Blechpaket 5 vordringt. Dadurch kann das jeweilige Einlegeteil 13 effektiv und effizient gegen die Stirnscheibe 10 abgedichtet werden und umgekehrt.In a method for manufacturing the electrical machine 1, for example, the sealing element D is introduced, in particular dripped, into the respective recess 15 as a liquid sealing compound, i.e., as a sealing compound in a liquid state, whereby the sealing compound, in the liquid state of the sealing compound, is brought into direct contact with the end plate 10 and the respective insert 13. Respective partial regions of the respective insert 13 and the end plate 10 delimit at least one respective gap arranged between the end plate 10 and the respective insert 13, into which the liquid sealing compound introduced into the respective recess 15 can flow or stream. The gap is so narrow that capillary forces act in the gap. Thus, the liquid sealing compound flowing into the gap is conveyed into the gap by means of capillary forces, i.e., by the capillary effect, and is thereby conveyed in particular in the direction of the laminated core 5, in particular only to the extent that the sealing compound does not penetrate as far as the laminated core 5. This allows the respective insert 13 to be effectively and efficiently sealed against the end plate 10 and vice versa.
Der Luftspalt ist in
Aus
Aus
Des Weiteren ist es beispielsweise vorgesehen, dass das Blechpaket 5 in der jeweiligen Nut 8 eine jeweilige, mit dem jeweiligen Vorsprung 19 korrespondierende dritte Aufnahme aufweist, in die der jeweilige korrespondierende Vorsprung 19 in axialer Richtung der elektrischen Maschine 1 eingesteckt ist. Hierdurch wirkt das jeweilige Einlegeteil 13 formschlüssig mit dem Blechpaket 5 zusammen, sodass eine einfache und präzise Ausrichtung des jeweiligen Einlegeteils 13 relativ zu dem Blechpaket 5 gewährleistet werden kann.Furthermore, it is provided, for example, that the laminated core 5 has a respective third receptacle in the respective groove 8, corresponding to the respective projection 19, into which the respective corresponding projection 19 is inserted in the axial direction of the electrical machine 1. As a result, the respective insert part 13 interacts positively with the laminated core 5, so that a simple and precise alignment of the respective insert part 13 relative to the laminated core 5 can be ensured.
Bei dem Verfahren zum Herstellen der elektrischen Maschine 1 wird beispielsweise das Blechpaket 5 bereitgestellt, wie aus
Erkennbar ist, dass die jeweilige Ausnehmung 15 eine in der jeweiligen Nut 8 angeordnete und somit nutselektive Vertiefung ist, welche ein Eindringen oder Vordringen der beispielsweise als Dichtstoff ausgebildeten oder auch Dichtstoff bezeichneten Dichtmasse in unerwünschte Zonen der elektrischen Maschine 1 verhindert. Insbesondere ist beispielsweise eine dichte Verbindung beziehungsweise eine vorteilhafte Abdichtung eines leiternahen und somit nah an der Wicklung 7 angeordneten Wickelkopfraums realisierbar, in welchen das insbesondere flüssige Temperiermittel einbringbar ist oder eingebracht wird, um hierdurch den Wickelkopf W zu temperieren. Ein Vordringen oder Eindringen des Temperiermittels in den Luftspalt L kann somit vorteilhaft vermieden werden. In einem darauffolgenden Arbeitsschritt kann dann wenigstens ein weiterer Einlegen oder können weitere mehrere Einleger verbaut, um hierdurch beispielsweise die Wicklung 7 beispielsweise als Hairpin-Wicklung herzustellen und auszubilden, mithin nach der sogenannten, auch als Haarnadel-Technologie bezeichneten Hairpin-Technologie herzustellen.It can be seen that the respective recess 15 is a depression arranged in the respective slot 8 and is thus slot-selective, which prevents the sealing compound, which is designed as a sealant or also referred to as a sealant, from penetrating or advancing into undesired zones of the electrical machine 1. In particular, a tight connection or an advantageous sealing of a winding head space close to the conductor and thus close to the winding 7 can be realized, into which the temperature control medium, in particular a liquid, can be introduced or is introduced in order to thereby temperature control the winding head W. The advance or penetration of the temperature control medium into the air gap L can thus be advantageously avoided. In a subsequent work step, at least one further insert or several further inserts can be installed in order to thereby produce and form the winding 7, for example, as a hairpin winding, thus producing it according to the so-called hairpin technology, also referred to as hairpin technology.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- elektrische Maschineelectric machine
- 22
- Statorstator
- 33
- Rotorrotor
- 44
- MaschinendrehachseMachine rotation axis
- 55
- BlechpaketSheet metal package
- 66
- Doppelpfeildouble arrow
- 77
- Wicklungwinding
- 88
- NutNut
- 99
- Doppelpfeildouble arrow
- 1010
- Stirnscheibefront disc
- 1111
- Baugruppemodule
- 1313
- Einlegeteilinsert
- 1414
- AufnahmeRecording
- 1515
- Ausnehmungrecess
- 1616
- PfeilArrow
- 1717
- PfeilArrow
- 1818
- zweite Aufnahmesecond recording
- 1919
- Vorsprungprojection
- 2020
- PfeilArrow
- AS1AS1
- erste axiale Stirnseitefirst axial face
- AS2AS2
- zweite axiale Stirnseitesecond axial end face
- AS3AS3
- dritte axiale Stirnseitethird axial face
- BB
- BodenbereichFloor area
- DD
- DichtelementSealing element
- LL
- LängenbereicheLength ranges
- LSLS
- Luftspaltair gap
- TT
- Teileparts
- WW
- Wickelkopfwinding head
- W1W1
- WandungsbereichWall area
- W2W2
- WandungsbereichWall area
- W3W3
- WandungsbereichWall area
- W4W4
- WandungsbereichWall area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- JP 2019-187063 A [0002]JP 2019-187063 A [0002]
- US 2009/0261667 A1 [0002]US 2009/0261667 A1 [0002]
- DE 10 2019 218 088 A1 [0002]DE 10 2019 218 088 A1 [0002]
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