Die Erfindung betrifft eine leistungserzeugende Komponente einer elektrischen Rotationsmaschine, ein Verfahren zur Herstellung einer leistungserzeugenden Komponente und eine elektrische Rotationsmaschine mit der erfindungsgemäßen leistungserzeugenden Komponente.

Je nach Leistungsbereich bzw. Anwendungsfall ist es oftmals notwendig, in elektrischen Maschinen durch verschiedene Verluste entstehende Wärme durch eine effektive Kühlung abzuführen. Die Kühlung sorgt dafür, dass kritische Temperaturen, welche zu Beschädigungen an Materialien und Komponenten führen könnten, vermieden werden. Darüber hinaus trägt die Kühlung zur Verbesserung des Wirkungsgrads der elektrischen Maschine bei, da insbesondere der ohmsche Widerstand in elektrischen Leitern stark temperaturabhängig ist, wodurch bei höheren Temperaturen die Leistungsverluste zunehmen.

Die Kühlung einer elektrischen Rotationsmaschine findet dabei üblicherweise weitgehend im Stator statt. Dabei wird Wärme von der Drahtspule an das umgebende Gehäuse bzw. an den Statorkörper selbst und/ oder umgebende Luft abgegeben. Insbesondere bei elektrischen Maschinen, welche eine hohe Drehmoment- bzw. Leistungsdichte aufweisen, reicht eine Oberflächenkühlung mit Wärmeabgabe an die umgebende Luft oftmals nicht aus, so dass eine Kühlung durch ein Kühlfluid erforderlich ist. Als Kühlfluide können prinzipiell Öle, Wasser bzw. Wassergemische wie z. B. Wasser-Glykol, aber auch dielektrische Flüssigkeiten zum Einsatz kommen. Es ist jedoch auch der Einsatz von gasförmigen Medien, wie zum Beispiel auch Luft, als Kühlmedium nicht ausgeschlossen.

Dabei besteht üblicherweise auch die Anforderung, dass das Kühlsystem bei geringem finanziellen sowie technologischen Aufwand einen möglichst geringen Bauraumbedarf aufweist und einen optimalen Wärmeübergang gewährleistet. Im Bereich der Wickelköpfe existieren bereits unterschiedliche Ansätze hinsichtlich einer Flüssigkeitskühlung. Eine direkte Leiterkühlung in den Nuten der elektrischen Maschine stellt allerdings weiterhin eine technische Herausforderung dar.

Es existieren unterschiedliche Veröffentlichungen zur Mantelkühlung sowie zur Wickelkopfkühlung für die Realisierung einer Kühlung von elektrischen Maschinen. Während die Mantelkühlung die entstehende Wärme an der Oberfläche des Statorblechpakets in einen Kühlkreislauf überträgt, erfolgt bei der Wickelkopfkühlung der Wärmeübergang direkt an den Leitern außerhalb des Statorblechpakets im Bereich der Wickelköpfe in das Fluid.

Die DE 11 2011 103 347 T5 offenbart ein elektrisches Maschinenmodul mit einer elektrischen Maschine, die eine Statorbaugruppe umfasst, wobei die Statorbaugruppe mehrere Statorbleche, die miteinander verbunden sind, und mehrere Leiter umfasst, die durch axiale Schlitze der mehreren Statorbleche positioniert sind. Es ist ein Kühlmittelkanal vorhanden, der wenigstens teilweise innerhalb der axialen Schlitze definiert ist; und ein Gehäuse, das die elektrische Maschine wenigstens teilweise umgibt und wenigstens teilweise einen Maschinenhohlraum definiert, wobei der Kühlmittelkanal in Fluidverbindung mit dem Maschinenhohlraum steht. Dabei können Schlitzauskleidungen über die axiale Länge der Statorbaugruppe durch jeden der axialen Schlitze positioniert sein und mehrere Leiter können durch die Schlitzauskleidungen positioniert sein.

Weitere Verbesserungen bieten getrennt ausgeführte Kühlkanäle, welche in das Blechpaket des Stators eingebracht werden, wie es in der EP3157138 A1 offenbart ist. Dieses Dokument offenbart ein Blechpaket eines Rotors oder Stators einer elektrischen Maschine, mit einer Vielzahl von Blechen, wobei die Bleche Aussparungen zum Transport eines Kühlmediums durch das Blechpaket aufweisen. Dabei sind Zulaufkanalabschnitte, Rücklaufkanalabschnitte, Zahnzulaufkanalab schnitte, Zahnzwischenkanalabschnitte und Zahnrücklaufkanalabschnitte Aus sparungen.

Für die verbesserte Kühlung mit direktem Kontakt von Fluid und Leiter in der Nut sind unter anderem die folgenden Dokumente bekannt. So lehrt die DE10 2015 013 018 A1 einen Stator für eine elektrische Maschine, umfassend einen ringförmigen Statorkörper mit mehreren radial von einer ringförmigen Grundform abstehenden Statorzähnen, die in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei der Statorzähne eine Aufnahme für Wicklungen jeweils wenigstens einer Spule ausbilden. Des Weiteren umfasst der Stator mehrere Spulen, deren Wicklungen jeweils wenigstens einen der Statorzähne umlaufen. Der Stator weist des Weiteren ein Statorgehäuse auf, das für sich genommen oder gemeinsam mit dem Statorkörper ein von Kühlmittel durchström bares Kühlvolumen - abgesehen von wenigstens einem Kühlmittelzufluss und wenigstens einem Kühlmittelabfluss - vollständig umschließt. Das Kühlvolumen schließt zumindest die Spulen ein.

In ähnlicher Ausgestaltung offenbart die JP2016149900 A2 eine Kühlstruktur für eine elektrische Rotationsmaschine mit einem Stator, einem Rotor und einem Gehäuse, wobei ein Rotor-Raum und ein Stator-Raum durch eine Trennwand voneinander getrennt sind. Dem Stator ist ein Kühlkreislauf zugeordnet. Über eine Ventileinrichtung kann der Kühlmittel-Fluss durch den Stator in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen gesteuert werden.

Die DE 10 2015 220 852 A1 offenbart eine elektrische Maschine mit einem auf Öl basierenden Kühlkreislauf, wobei das Kühlmittel die Leistungselektronik, die Phasenanschlussleitungen und die Nuten der elektrischen Maschine durchströmt und kühlt.

Die DE 10 2016 101 705 A1 ist auf eine elektrische Maschine gerichtet, die einen Stator mit einer Spuleneinrichtung und einen drehbaren Rotor aufweist.

Die Spuleneinrichtung ist zur Wärmeabfuhr direkt von einem Kühlmittel umströmbar. Zwischen dem Stator und dem Rotor ist ein Wandungselement angeordnet, welches den vom Kühlmittel umströmten Teil der Spuleneinrichtung fluiddicht gegenüber dem Rotor abdichtet. Dabei umfasst das Wandungselement magnetisch leitfähige Wandabschnitte, welche gegenüber anderen Wandabschnitten des Wandungselementes gezielt eine erhöhte magnetische Leitfähigkeit aufweisen.

Aus der US 2017 104 380 AA ist eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor bekannt, wobei der Stator und/ oder der Rotor Schlitze aufweisen. Ein jeweiliger Schlitz ist fluiddicht abgedichtet, zur Aufnahme eines Kühlfluids. In einem jeweiligen Schlitz ist eine Wicklung eines Leiters angeordnet. Zur Positionierung der Leiter in einem jeweiligen Schlitz können Abstandshalter verwendet werden.

Die US2009078448 A lehrt einen elektrischen Wickelleiter mit rechteckigem Querschnitt zur Herstellung einer elektrischen Wicklung für elektrische Geräte, wobei auf einer Seite des Wickelleiters auf seiner ganzen Länge mit Abstand zueinander aus Isoliermaterial bestehende Erhöhungen angebracht sind.

Des Weiteren existiert der Ansatz, in einem Stator einer elektrischen Rotationsmaschine für in Nuten des Stators geführte elektrische Leiter einen Abstandshalter zu integrieren, der einen definierten Abstand zwischen dem elektrischen Leiter und dem Blechpaket realisiert. Dieser Abstandshalter kann als ein Nuteinsatz ausgebildet sein, der an einer axialen Seite des Stators eine geschlossene Fläche ausbildet.

Figur 3 zeigt den Ausschnitt eines Statorblechs 1 mit darin angeordneten herkömmlich gestalteten Leitungselementen 20, die auch Bestandteil eines einzigen Leitungselements 20 sein können. Das jeweilige Leitungselement 20, noch einmal als Einzelheit dargestellt, ist im Querschnitt seines Leitungsmaterials 21 rechteckig ausgestaltet und an seiner Außenseite mit einer Isolationsbeschichtung 22 bedeckt. Es ist hier ersichtlich, dass die Isolationsbeschichtung 22 im Wesentlichen vollflächig an der Nutwandung 11 anliegt.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine leistungserzeugende Komponente einer elektrischen Rotationsmaschine sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zur Verfügung zu stellen, die in kostengünstiger sowie bauraumminimierter Ausführung eine optimale Kühlung und/oder lange Lebensdauer bzw. vereinfachte Montage ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die leistungserzeugende Komponente nach Anspruch 1. Ein Verfahren zur Herstellung der leistungserzeugenden Komponente ist in Anspruch 8 aufgezeigt. Eine die leistungserzeugende Komponente aufweisende elektrische Rotationsmaschine ist in Anspruch 10 definiert. Vorteilhafte Ausführungsformen der leistungserzeugenden Komponente sind Gegenstände der Ansprüche 2 bis 7. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung der leistungserzeugenden Komponente sind im Unteranspruch 9 angegeben.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.

Die Angaben „axial“ und „radial“ beziehen sich im Sinne der vorliegenden Erfindung auf die Längsachse des betreffenden Leitungselements.

Die Erfindung betrifft eine leistungserzeugende Komponente einer elektrischen Rotationsmaschine, umfassend zumindest eine Wicklung wenigstens eines zumindest abschnittsweise in Nuten der leistungserzeugenden Komponente geführten elektrischen Leitungselements, welches wenigstens einen sich in Bezug zur Längserstreckungsrichtung des Leitungselements radial erstreckenden ersten Vorsprung aufweist. Der erste Vorsprung liegt an einer eine Nut begrenzenden Nutwandung an, so dass demzufolge das Leitungselement zumindest an einem Abschnitt, an dem der erste Vorsprung angeordnet ist, durch den ersten Vorsprung in einem Abstand zu der Nutwandung positioniert ist. Der erste Vorsprung ist durch Prägen von Isolationsbeschichtung des Leitungselements ausgebildet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der jeweilige Vorsprung lediglich durch Prägen erzeugt, so dass keine weiteren Verfahrensschritte zur Herstellung des Vorsprungs bzw. zur Bearbeitung des Leitermaterials des Leitungselements notwendig sind.

Das umwickelte Leitungselement hat vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt.

Als Leitermaterial kommt vorzugsweise Kupfer bzw. eine Kupferlegierung oder auch Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung zum Einsatz. Durch diesen Abstand bzw. Freiraum zwischen dem betreffenden Leitungselement und einer Nutwandung kann ein Kühlfluid strömen, um Wärme vom Leitungselement und/oder vom die Nut ausbildenden Blechpaket aufzunehmen. Entsprechend kann eine Kühlung der Leitungselemente durch Wärmeübertragung alleine auf das Blechpaket verhindert werden, womit einer wärmebedingten Beschädigung weiterer Komponenten der leistungserzeugenden Komponente vorgebeugt werden kann.

Dabei ist die Erfindung nicht auf die Verwendung eines Kühlfluids eingeschränkt, sondern ein jeweiliger Vorsprung bzw. mehrere Vorsprünge können auch dazu dienen, die Montage bzw. Anordnung von Leitungselementen innerhalb einer Nut zu erleichtern, da die Vorsprünge bereits den Montageprozess dahingehend unterstützen, dass die Leitungselemente beschädigungsfrei positioniert werden.

Die erfindungsgemäße leistungserzeugende Komponente kann insbesondere ein Stator einer elektrischen Rotationsmaschine sein, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anwendung eingeschränkt ist, sondern die leistungserzeugende Komponente kann auch der Rotor der elektrischen Rotationsmaschine sein, welcher Windungen von elektrischen Leitungselementen aufweist.

Die Isolationsbeschichtung bildet insbesondere eine Umhüllung des leitfähigen Materials des Leitungselements aus.

Hier kommen vorzugsweise Materialien aus der Gruppe der Thermoplaste und Duroplaste zum Einsatz. Zudem ist auch der Einsatz anorganischer Stoffe für die Isolation nicht ausgeschlossen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der leistungserzeugenden Komponente ist vorgesehen, dass das Leitungselement wenigstens einen sich in Bezug zur Längserstreckungsrichtung des Leitungselements radial erstreckenden zweiten Vorsprung aufweist, der an wenigstens einem benachbart positioniertem Leitungselement anliegt und demzufolge das Leitungselement zumindest an einem Abschnitt, an dem der zweite Vorsprung angeordnet ist, in einem Abstand zu dem benachbarten Leitungselement positioniert ist. Es ist vorgesehen, dass auch der zweite Vorsprung durch Prägen von Isolationsbeschichtung des Leitungselements ausgebildet ist. Durch diesen Abstand bzw. Freiraum zwischen dem betreffenden Leitungselement und einem benachbarten Leitungselement kann ein Kühlfluid strömen, um Wärme vom Leitungselement und/oder vom die Nut ausbildenden Blechpaket aufzunehmen. Benachbarte Leitungselemente können auch Bestandteile eines gemeinsamen Leiters sein, der in seiner Wicklung in der Nut im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende, Abschnitte des Leiters ausbildende Leitungselemente aufweist.

Die Beabstandung der Leitungselemente zueinander mittels der zweiten Vorsprünge verringert ebenfalls die Gefahr der Beschädigung der Leitungselemente untereinander, so dass auf ein zwischen Leitungselementen und der Nutwandung verwendetes Isolationspapier verzichtet werden kann.

Dabei können das Leitungselement und das jeweilige benachbarte Leitungselement in radialer Richtung zueinander benachbart angeordnet sein. Das bedeutet, dass in einer jeweiligen Nut die Leitungselemente parallel zueinander in einer Reihenanordnung entlang der radialen Erstreckungsrichtung der Nut positioniert sind.

Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Leitungselement und das jeweilige benachbarte Leitungselement in Umfangsrichtung zueinander benachbart angeordnet sind.

Eine solche Ausgestaltung setzt eine breitere Nut voraus als in der erstgenannten Ausführungsform. Des Weiteren ist nicht ausgeschlossen, dass die leistungserzeugende Komponente in einer Nut beide Anordnungsformen aufweist, also Leitungselemente aufweist, die sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung von weiteren Leitungselementen benachbart sind.

Ein jeweiliger Vorsprung kann dabei mittelbar durch Prägen von Material der Isolationsbeschichtung ausgebildet sein, wobei durch das Prägen in Bezug zum Vorsprung benachbartes Material der Isolationsbeschichtung nach radial innen eingedrückt ist, so dass das den Vorsprung ausbildende Material der Isolationsbeschichtung sich radial weiter erstreckt als das benachbarte eingedrückte Material der Isolationsbeschichtung.

In alternativer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vorsprung unmittelbar durch Prägen von Material der Isolationsbeschichtung ausgebildet ist, wobei durch das Prägen in Bezug zum Vorsprung benachbartes Material der Isolationsbeschichtung nach radial innen eingedrückt ist und der Vorsprung zumindest anteilig durch das Prägen quer zur radialen Richtung verschobenen Materials der Isolationsbeschichtung ausgebildet ist, so dass das den Vorsprung ausbildende Material der Isolationsbeschichtung sich radial weiter erstreckt als das benachbarte eingedrückte Material der Isolationsbeschichtung.

Ein Vorsprung kann durch eine im Wesentlichen punktuelle radiale Erweiterung des Leitungselements ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführungsvariante ist ein Vorsprung durch eine sich entlang einem Längenabschnitt des Leitungselements erstreckende radiale Erweiterung des Leitungselements ausgebildet.

Im erstgenannten Fall ist der Vorsprung somit durch eine kompakte Erhöhung bzw. Verdickung ausgebildet. Im zweitgenannten Fall ist der Vorsprung durch eine Erhöhung bzw. Verdickung ausgebildet, die sich über einen Längenabschnitt des Leitungselements erstreckt, die mindestens dreimal so lang ist wie die maximale Quererstreckung des Leitungselementes, gemessen in einem Bereich, in dem kein Vorsprung angeordnet ist.

Bei Verlauf des Leitungselements in mehreren Nuten kann ein durchgängig bzw. länglich ausgebildeter Vorsprung an Wandungen von mehreren Nuten anliegen.

Weiterhin können erste Vorsprünge an einander gegenüberliegenden Seiten des Leitungselements angeordnet sein, sodass das Leitungselement an einander gegenüberliegenden Seiten an einander gegenüberliegenden Nutwandungen abgestützt ist.

Dabei kann auch eine leichte Spielpassung zwischen den ersten Vorsprüngen und den Nutwandungen realisiert sein. Generell sollte jedoch die radiale Erstreckung der ersten Vorsprünge in Bezug zur lichten Weite der betreffenden Nut derart dimensioniert sein, dass bei der Montage als auch im Betrieb der mit der leistungserzeugenden Komponente ausgestatteten elektrischen Rotationsmaschine das betreffende Leitungselement in der Nut definiert positioniert und in seinem translatorischen Freiheitsgrad senkrecht zur Längserstreckungsrichtung fixiert ist. In weiterer Ausführungsform ist der Querschnitt des Leitungselements im Wesentlichen rechteckig und weist und an wenigstens einer Ecke des rechteckigen Querschnitts einen aus einem ersten Vorsprung und einem zweiten Vorsprung gemeinschaftlich ausgebildeten Eckvorsprung auf.

Die rechteckige Form bewirkt, dass das Leitungselement eine betreffende Nut optimal ausfüllt und somit den geringsten ohmschen Widerstand bietet.

Der Eckvorsprung erfüllt die Funktion des ersten Vorsprungs hinsichtlich der Beabstandung zur Nutwandung, sowie auch die Funktion des zweiten Vorsprungs hinsichtlich der Beabstandung zu einem benachbarten Leitungselement.

Vorzugsweise ist in allen Eckbereichen des Querschnitts jeweils ein Eckvorsprung angeordnet, wobei derartige Eckvorsprünge auch auf lediglich Abschnitten des Leitungselements realisiert sein können, wobei sie entlang der Länge des Leitungselements versetzt angeordnet sein können.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Vorsprung an seiner dem leitfähigen Material des Leitungselements abgewandten Seite konvex ausgebildet ist.

Diese Konvexität des Vorsprungs führt zu einer punkt- oder auch linienförmigen Auflage, und wirkt somit einer unnötigen Verengung des freien Strömungsquerschnitts in einer betreffenden Nut entgegen.

Vorsprünge an radial gegenüberliegenden Seiten eines Leitungselements können unterschiedliche axiale Positionen aufweisen.

Das bedeutet, dass an der axialen Position eines ersten Vorsprungs zwischen einer ersten Nutwandung und einem Leitungselement zwischen diesem Leitungselement und einer gegenüberliegenden zweiten Nutwandung kein erster Vorsprung angeordnet ist.

Bezüglich der zweiten Vorsprünge bedeutet dies, dass an der axialen Position eines zweiten Vorsprungs zwischen einem Leitungselement und einem zum Leitungselement benachbarten Leitungselement zwischen dem benachbarten Leitungselement und einem zum benachbarten Leitungselement wiederum benachbart angeordneten dritten Leitungselement kein zweiter Vorsprung angeordnet ist.

In vorteilhafter Ausführungsform der leistungserzeugenden Komponente ist vorgesehen, dass die leistungserzeugende Komponente einen Anschluss zur Zuführung eines Kühlfluids in die Nut aufweist.

Es bietet sich an, dass dann die leistungserzeugende Komponente des Weiteren auch einen strömungstechnischen Anschluss zur Abführung des Kühlfluids aus der betreffenden Nut aufweist.

Ein jeweiliges Leitungselement und die Breite einer jeweiligen Nut können in Bezug zueinander derart dimensioniert sein, dass der Abstand zwischen einem Leitungselement und einer Nutwandung zwischen 0,2 mm und 0,3 mm beträgt.

Hier ist der Abstand gemeint, der zwischen der Außenseite der Isolationsbeschichtung, die keinen Vorsprung ausbildet, und der Nutwandung existiert. Dies ermöglicht einen großen Querschnitt des Leitungselements für einen hohen Kupferfüllgrad und einen geringen ohmschen Widerstand innerhalb der Nut. Gleichzeitig ist die Kontaktfläche zwischen der verbleibenden Oberfläche des Leitungselements und dem Kühlfluid maximiert, bei Gewährleistung eines ausreichend großen Querschnitts zur Realisierung eines möglichst geringen Druckverlustes.

Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung einer leistungserzeugenden Komponente einer elektrischen Rotationsmaschine vorgeschlagen, bei dem ein elektrisches Leitungselement mit einer Isolationsbeschichtung zur Verfügung gestellt wird und wenigstens ein erster in Bezug zur Längserstreckungsrichtung des Leitungselements sich radial erstreckender Vorsprung durch Prägen von Isolationsbeschichtung des Leitungselements ausgebildet wird. Das Leitungselement wird in einer Wicklung derart zumindest abschnittsweise in einer Nut der leistungserzeugenden Komponente angeordnet, dass der erste Vorsprung an einer die Nut begrenzenden Nutwandung anliegt und demzufolge das Leitungselement zumindest an einem Abschnitt, an dem der erste Vorsprung angeordnet ist, durch den ersten Vorsprung in einem Abstand zu der Nutwandung positioniert ist. Dabei kann der Vorsprung mittelbar oder unmittelbar durch Prägen hergestellt werden.

Beim mittelbaren Prägen wird durch das Prägen in Bezug zum Vorsprung benachbartes Material der Isolationsbeschichtung nach radial innen eingedrückt, so dass das den Vorsprung ausbildende Material der Isolationsbeschichtung sich radial weiter erstreckt als das benachbarte eingedrückte Material der Isolationsbeschichtung.

Beim unmittelbaren Prägen wird durch das Prägen in Bezug zum Vorsprung benachbartes Material der Isolationsbeschichtung nach radial innen eingedrückt und der Vorsprung zumindest anteilig durch das Prägen quer zur radialen Richtung verschobenen Materials der Isolationsbeschichtung ausgebildet, so dass das den Vorsprung ausbildende Material der Isolationsbeschichtung sich radial weiter erstreckt als das benachbarte eingedrückte Material der Isolationsbeschichtung.

Ein weiterer Aspekt ist eine elektrische Rotationsmaschine, die zumindest eine erfindungsgemäße leistungserzeugende Komponente aufweist.

In vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die elektrische Rotationsmaschine einen Kühlfluid-Kreislauf, der mit dem Anschluss zur Zuführung eines Kühlfluids der leistungserzeugenden Komponente strömungstechnisch gekoppelt ist.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in

Figur 1: ein Statorblech,

Figur 2: der in Figur 1 angedeutete Ausschnitt X des Statorblechs in vergrößerter Darstellung,

Figur 3: der Ausschnitt des Statorblechs mit in herkömmlicher Ausführungsform ausgebildeten Leitungselementen, Figur 4: der Ausschnitt des Statorblechs mit in erfindungsgemäßer Ausführungsform ausgebildeten Leitungselementen, und

Figur 5: der Ausschnitt des Statorblechs mit mehreren Ausführungsformen des Leitungselements.

Die Erfindung wird vorliegend anhand eines Statorblechs 1 sowie der darin ausgebildeten Nuten 10 erläutert. Das Statorblech 1 bildet zusammen mit weiteren, hier nicht dargestellten Statorblechen einen sogenannten Stack aus, also eine Blechpaket-Anordnung, die ein wesentlicher Bestandteil des Körpers des Stators ist, der hier die leistungserzeugende Komponente ausbildet.

Aus Figur 1 ist ersichtlich, dass eine Vielzahl von Nuten 10 im Statorblech 1 angeordnet sind, wobei sie sich punktsymmetrisch radial im Statorblech 1 erstrecken, sodass bei einer parallelen, dichten Anordnung mehrerer Statorbleche 1 parallel zueinander axial verlaufende Nuten 10 im Stator ausgebildet werden.

Figur 2 zeigt den in Figur 1 angedeuteten Ausschnitt X in vergrößerter Darstellung. Es ist ersichtlich, dass die Nutwandungen 11 einer jeweiligen Nut 10 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und an der radialen Innenseite des ringförmig ausgestalteten Statorblechs 1 offen sind.

Auf Figur 3 wurde bereits zur Erläuterung des Standes der Technik eingegangen.

Die in Figur 4 dargestellten Leitungselemente 20 umfassen an den Ecken 40 des jeweiligen rechteckigen Querschnitts Eckvorsprünge 41, so wie es in der extra dargestellten Einzelheit ersichtlich ist. Ein jeweiliger Eckvorsprung 41 umfasst in der hier dargestellten Ausführungsform sowohl einen ersten Vorsprung 23 zur Beabstandung des Leitungselements 20 zu einer Nutwandung 11, als auch einen zweiten Vorsprung 24 zur Beabstandung des Leitungselements 20 zu einem benachbarten Leitungselement 30.

Aus Figur 4 ist ersichtlich, dass durch den Eckvorsprung 41 bzw. durch den vom Eckvorsprung 41 umfassten ersten Vorsprung 23 die Außenseite des Leitungselements 20, bis auf den jeweiligen Vorsprung 23,24, 41 selbst, von der Nutwandung 11 in einem Abstand 25 beabstandet ist. Dies ermöglicht einen Durchfluss eines Kühlmittels zwischen der Außenseite des Leitungselements 20 und der Nutwandung 11. Figur 5 zeigt die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform, ergänzt um weitere Ausführungsformen des Leitungselements 20. Es ist hier zusätzlich dargestellt, dass ein Leitungselement 20 lediglich erste, in Umfangsrichtung einander gegenüberliegende Vorsprünge 23 aufweisen kann, um das betreffende Leitungselement 20 zu gegenüberliegenden Nutwandungen 11 zu beabstanden.

Radial weiter innen in Bezug zu diesem mit den ersten Vorsprüngen 23 ausgestatteten Leitungselement 20 befindet sich ein weiteres Leitungselement 20, welches lediglich zweite Vorsprünge 24 aufweist, die in radialer Richtung einander gegenüberliegend durch die Isolationsbeschichtung 22 ausgebildet sind. Diese zweiten Vorsprünge 24 dienen zur Beabstandung des betreffenden Leitungselements 20 zu einem benachbarten Leitungselement 30, welches in der hier dargestellten Ausführungsform das Leitungselement 20 mit den ersten Vorsprüngen 23 ist. Diese Ausführungsform ermöglicht es, dass zwischen den Leitungselementen 20, 30 Kühlmittel hindurchgeführt werden kann, um derart effizient Wärme von Leitungselementen20, 30 bzw. dem betreffenden Abschnitt eines Leitungselements 20, 30 abzuleiten.

Mit der hier vorgeschlagenen leistungserzeugenden Komponente einer elektrischen Rotationsmaschine sowie dem Verfahren zu deren Herstellung werden eine kostengünstige sowie bauraumminimierte Ausführung sowie eine optimale Kühlung und/oder lange Lebensdauer bzw. vereinfachte Montage der leistungserzeugenden Komponente ermöglicht.

Bezuqszeichenliste

Statorblech

Nut

Nutwandung

Leitungselement

Leitermaterial

Isolationsbeschichtung erster Vorsprung zweiter Vorsprung

Abstand benachbartes Leitungselement Ecke

Eckvorsprung