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Patent Searching and Data


Title:
STATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/083069
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a stator (10) for an electrical machine, comprising a first stator element (14, 16) and a second stator element (14, 16), a cooling channel (22) being designed between said first stator element (14, 16) and second stator element (14, 16), the first stator element being formed from a first material (14, 16), the second stator element (14,16) being formed from a second material, and at least one intermediate element (18) being designed on said stator, being arranged between the first stator element (14, 16) and the second stator element (14, 16), and rigidly interconnecting said first stator element (14, 16) and second stator element (14, 16).

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Inventors:
BÄUERLE JÜRGEN (DE)
Application Number:
EP2015/075195
Publication Date:
June 02, 2016
Filing Date:
October 30, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (88046, DE)
International Classes:
H02K5/20; H02K9/19
Foreign References:
EP1179882A22002-02-13
US20090079279A12009-03-26
DE102009031727A12010-02-04
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Claims:
Patentansprüche

1 . Stator (10) für eine elektrische Maschine umfassend

- ein erstes Statorelement (14, 1 6) und ein zweites Statorelement (14, 1 6) wobei

- zwischen dem ersten Statorelement (14, 1 6) und dem zweiten Statorelement (14, 1 6) ein Kühlkanal (22) ausgebildet ist und

- das erste Statorelement aus einem ersten Material (14, 1 6) und das zweite Statorelement (14, 1 6) aus einem zweiten Material ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stator zumindest ein Zwischenelement (18) ausgebildet ist, welches zwischen dem ersten Statorelement (14, 1 6) und dem zweiten Statorelement (14, 16) angeordnet ist und das erste Statorelement (14, 1 6) und das zweite Statorelement (14, 1 6) fest miteinander verbindet.

2. Stator (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (22) durch das erste Statorelement (14, 1 6), das zweite Statorelement (14, 16) und das Zwischenelement (18) begrenzt ist.

3. Stator (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (18) mit dem ersten Statorelement (14, 1 6) stoffschlüssig verbunden ist.

4. Stator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (18) mit dem zweiten Statorelement (14, 1 6) formschlüssig und / oder kraftschlüssig und / oder stoffschlüssig verbunden ist.

5. Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (18) durch das erste Material ausgebildet ist.

6. Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (18) in einer Aufnahme (24) des zweiten Statorelements angeordnet ist.

7. Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (18) ringförmig oder zylinderförmig ausgebildet ist.

8. Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (18) verdrehsicher oder formschlüssig verdrehsicher an dem zweiten Statorelement (14, 16) festgelegt ist.

9. Stator (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement eine Formschlussstruktur ausbildet, in die das zweite Statorelement formschlüssig eingreift.

10. Elektrische Maschine, umfassend einen Stator (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.

Description:
Stator

Die Erfindung betrifft einen Stator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , sowie eine elektrische Maschine mit einem derartigen Stator.

Ein gattungsgemäßer Stator ist in der WO 2008/014734 A1 gezeigt. Dabei sind ein inneres Statorelement und ein äußeres Statorelement über Rührreibschweißen fest miteinander verbunden. Zwischen den beiden Statorelementen ist hierbei ein Kühlkanal ausgebildet. Der Kühlkanal ist dabei an seinen axialen Enden einerseits mit einem Dichtring und andererseits über die Schweißnaht zwischen erstem und zweitem Statorelement abgedichtet. Dabei sind das innere Statorelement aus Stahl oder Eisen und das äußere Statorelement aus Aluminium ausgebildet. Durch die mehrteilige Ausführung des Stators kann für das innere Statorelement eine hohe Festigkeit und für das äußere Statorelement eine einfache Herstellbarkeit sowie ein geringes Gewicht erreicht werden. Die Verwendung verschiedener Materialien kann dabei allerdings aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten zu Rissen, Undichtigkeiten oder Ablösungen an der Schweißnaht führen.

Es ist von dem Stand der Technik ausgehend Aufgabe einen robusten und langlebigen Stator mit einem Kühlkanal in Leichtbauweise bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch einen Stator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausführungen der Erfindung beschrieben.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung weist der Stator für eine elektrische Maschine ein erstes Statorelement sowie ein zweites Statorelement auf, die günstigerweise radial zueinander als inneres Statorelement und äußeres Statorelement ausgebildet sind. Zwischen dem ersten und dem zweiten Statorelement ist hierbei ein Kühlkanal zur Abfuhr von Verlustwärme der elektrischen Maschine vorgesehen, der von einem Kühlmedium durchströmt wird. Zudem ist das erste Statorelement aus einem ersten Material, beispielsweise einem Stahlwerkstoff oder Eisenwerkstoff, und das zweite Statorelement aus einem zweiten Material, beispielsweise einem Aluminiumwerk- Stoff, gefertigt. Bei Verwendung eines Stahl- oder Eisenwerkstoffs kann beispielsweise ein Blechpaket auf das entsprechende Statorelement aufgepresst werden, wobei die Verwendung von Aluminium für das andere Statorelement eine einfache Herstellbarkeit sowie ein geringes Gewicht ermöglicht. Die vorteilhaften Eigenschaften der verschiedenen Materialien können daher optimal für den Stator genutzt werden. Bei der Verwendung der Begriffe Aluminiumwerkstoff, Eisenwerkstoff und Stahlwerkstoff sind hier auch entsprechende Legierungen miteinbegriffen.

Weiter weist der Stator zumindest ein Zwischenelement auf, vorzugsweise zwei oder mehr Zwischenelemente, das bzw. die das erste Statorelement und das zweite Statorelement fest miteinander verbinden. Hier und im nachfolgenden wird zugunsten der Verständlichkeit meist nur von einem Zwischenelement gesprochen, wobei immer auch mehrere Zwischenelemente an dem Stator ausgebildet sein können. Die Ausführungen zu einem Zwischenelement können zudem auch auf die weiteren Zwischenelemente angewendet bzw. übertragen werden.

Das Zwischenelement ist dabei günstigerweise zwischen dem ersten und dem zweiten Statorelement angeordnet. Zudem sind das erste Statorelement und das zweite Statorelement günstigerweise beabstandet zueinander ausgebildet, insbesondere radial beabstandet. Dabei sind die Statorelemente mit Vorteil zylinderförmig ausgeführt, wobei das Zwischenelement vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist. Durch die Wahl eines passenden Materials für das Zwischenelement können die zuvor erläuterten Probleme, die unter anderem durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten hervorgerufen werden, verringert oder vermieden werden. Das Zwischenelement kann dabei durch das erste Material, das zweite Material oder ein weiteres drittes Material ausgebildet sein.

An dem Stator, insbesondere an dem ersten oder an dem zweiten Statorelement, können entsprechende Aufnahmebereiche ausgebildet sein, die eine Anordnung weiterer Bauteile und / oder Baugruppen an dem Stator ermöglichen, beispielsweise eine Leistungselektronik. Zudem weist der Stator weitere übliche Bauteile auf, wie beispielsweise ein Blechpaket sowie an dem Blechpaket angeordnete Statorspulen. Zu- dem kann eines der Statorelemente das Blechpaket ausbilden oder durch das Blechpaket ausgebildet sein, günstigerweise das erste Statorelement.

Die elektrische Maschine kann hierbei in Innenläuferbauweise oder in Außenläuferbauweise ausgeführt sein. Hierbei ist eine Verwendung in einem Hybridantrieb, als Unterstützungsantrieb oder als vollelektrischer Antrieb oder Hauptantrieb möglich.

Weiterhin ist der Kühlkanal günstigerweise von dem ersten Statorelement, dem zweiten Statorelement sowie dem Zwischenelement begrenzt und nach außen hin abgedichtet. Der Kühlkanal weist dabei einen Einlass sowie einen Auslass zum Zu- fluss und Abfluss von Kühlmedium auf, wobei der Kühlkanal selbst entsprechend abgedichtet ist, um einen Verlust von Kühlmedium zu vermeiden. Das Zwischenelement und das entsprechende Statorelement sind dabei vorzugsweise fluiddicht aneinander angeordnet oder befestigt. Eine Dichtung oder ein Dichtelement, beispielsweise eine Gummidichtung oder ein Dichtring, kann beispielsweise auch zusätzlich zu dem Zwischenelement ausgebildet sein. Es kann allerdings auch der Fall sein, dass eine Dichtung oder ein Dichtelement den Kühlkanal anstelle eines weiteren, zumindest zweiten Zwischenelements abdichtet. Die Dichtung oder das Dichtelement kann dabei funktional zwischen dem ersten und dem zweiten Statorelement angeordnet sein.

Unabhängig voneinander können das erste Statorelement, das zweite Statorelement sowie das Zwischenelement jeweils einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass das Zwischenelement mit dem ersten Statorelement stoffschlüssig, beispielsweise durch schweißen, löten, kleben oder ähnliches, verbunden ist.

Die stoffschlüssige Verbindung des Zwischenelements mit dem ersten Statorelement erzeugt eine stabile Verbindung sowie eine dauerhafte und solide Abdichtung des Kühlkanals. Das Zwischenelement ist zur stoffschlüssigen Verbindung mit dem ersten Statorelement günstigerweise ebenfalls durch das erste Material ausgebildet. Hierdurch kann auf einfache Weise eine stoffschlüssige Verbindung erreicht werden. Das Zwischenelement und das erste Statorelement können jedoch auch durch ver- schiedene Materialien, also das Zwischenelement günstigerweise durch ein drittes Material, ausgebildet sein, wobei diese Materialien vorzugsweise für eine stoffschlüssige Verbindung geeignet sind, beispielsweise für eine Schweißverbindung.

Hierbei wird zudem vorgeschlagen, dass das Zwischenelement mit dem zweiten Statorelement formschlüssig und / oder kraftschlüssig und / oder stoffschlüssig verbunden ist.

Die formschlüssige und / oder kraftschlüssige und / oder stoffschlüssige Verbindung des zweiten Statorelements mit dem Zwischenelement ermöglicht ebenfalls eine stabile und belastbare feste Verbindung sowie eine dauerhafte Abdichtung des Kühlkanals. Das Zwischenelement kann beispielsweise bei der Herstellung in das zweite Statorelement eingegossen werden. Dabei können das zweite Statorelement durch Formschluss und / oder ein Kraftschluss aneinander angeordnet sein. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, dass das eingegossene Element aufgeschmolzen wird und eine stoffschlüssige Verbindung entsteht, wobei ein aufgeschmolzener Bereich zwischen dem zweiten Statorelement und dem Zwischenelement auch als Legierungsbereich bezeichnet werden kann.

Eine formschlüssige und / oder kraftschlüssige Verbindung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Material, beispielsweise Aluminium und Stahl, bei Wärmeausdehnung zu Problemen, wie beispielsweise Rissbildung, führen kann. Ein Formschluss sorgt hierbei für die Abdichtung des Kühlkanals sowie für eine stabile Befestigung des Zwischenelements an dem zweiten Statorelement. Dabei können unterschiedliche Ausdehnungen der Statorelemente durch Temperaturveränderungen zu Spannungen führen, die durch die formschlüssige Verbindung zwischen Zwischenelement und zweitem Statorelement aufgenommen und ausgeglichen oder kompensiert werden können.

Günstigerweise ist das Zwischenelement an einer Aufnahme des zweiten Statorelements angeordnet. Günstigerweise wird das Zwischenelement zumindest teilweise von der Aufnahme umgriffen. Dabei kann das Zwischenelement verliersicher und / oder vertieft an dem zweiten Statorelement angeordnet sein, insbesondere gegenüber einer Oberfläche des zweiten Statorelements vertieft.

Die Aufnahme kann beispielsweise als Nut, insbesondere als ringförmige Nut, an dem Statorelement ausgebildet sein und das Zwischenelement formschlüssig aufnehmen und gegebenenfalls sogar einspannen oder einklemmen. Hierbei umgreift oder umschließt die Aufnahme des zweiten Statorelements das Zwischenelement formschlüssig und / oder kraftschlüssig und / oder stoffschlüssig. Das Zwischenelement kann hierbei insbesondere während des Herstellungsprozesses in das zweite Statorelement eingegossen oder von dem zweiten Material umgössen werden und ist nach dem Verfestigen des zweiten Statorelements an diesem angeordnet und festgelegt. Dabei ist das Zwischenelement mit Vorteil vertieft und verliersicher an dem zweiten Statorelement angeordnet. Der Verbund aus dem Zwischenelement und dem zweiten Statorelement bilden daher ein Verbundbauteil aus, welches aus mehreren verschiedenen Materialien besteht.

Das Material des Zwischenelements, insbesondere das erste Material, weist vorzugsweise einen höheren Schmelzpunkt und / oder einen geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als das Material des zweiten Statorelements, insbesondere das zweite Material, auf.

Dadurch kann das Zwischenelement während des Herstellungsprozesses von dem zweiten Statorelement umgössen werden. Ein Aufschmelzen oder Anlösen des Zwischenelements findet aufgrund der Differenz der Schmelzpunkte der Materialien im Wesentlichen nicht statt. Das Zwischenelement ist nach dem Verfestigen des zweiten Statorelements, insbesondere der Aufnahme des zweiten Statorelements, von diesem umgeben. Nach dem Verfestigen des zweiten Statorelements und der Aufnahme ist das Zwischenelement formschlüssig und gegebenenfalls stoffschlüssig in der Aufnahme angeordnet. Während des Abkühlvorgangs schrumpft die Aufnahme aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten stärker als das Zwischenelement, insbesondere in axialer Richtung, wodurch das Zwischenelement in oder an der Aufnahme zusätzlich kraftschlüssig eingeklemmt oder eingespannt ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Zwischenelement geschlossen, ringförmig oder zylinderförmig ausgebildet ist. Das Zwischenelement ist günstigerweise einteilig ausgebildet.

Unabhängig voneinander können das erste Statorelement, das zweite Statorelement sowie das Zwischenelement günstigerweise geschlossen, ringförmig, kreisförmig o- der zylinderförmig ausgebildet sein. Dadurch kann das Zwischenelement auf einfache Weise in eine Form zur Herstellung des zweiten Statorelements eingelegt und von dem zweiten Material umgössen werden.

In einer Ausführungsvariante wird vorgeschlagen, dass das Zwischenelement verdrehsicher oder formschlüssig verdrehsicher an dem zweiten Statorelement festgelegt ist.

Eine derartige Verdrehsicherung erhöht unter anderem die Belastbarkeit des Stators gegenüber eingeleiteten Drehmomenten und Kräften, insbesondere in Umfangsrich- tung. Hierfür kann das Zwischenelement beispielsweise wie zuvor beschrieben formschlüssig und / oder kraftschlüssig und / oder stoffschlüssig an dem zweiten Statorelement angeordnet und festgelegt sein.

Günstigerweise bildet das Zwischenelement eine Formschlussstruktur aus, in die das zweite Statorelement formschlüssig eingreift.

Diese Formschlussstruktur kann beispielsweise polygonförmig, zahnradförmig, zahnkranzförmig und / oder rändeiförmig ausgebildet sein. Zudem kann die Formschlussstruktur durch Vertiefungen, insbesondere Sicken, und / oder Öffnungen, insbesondere Bohrungen, an dem Zwischenelement ausgebildet sein. Dabei können die Öffnungen auch durch Langlöcher ausgebildet sein. Dabei greift das zweite Statorelement günstigerweise formschlüssig in die Formschlussstruktur des Zwischenelements ein.

Diese Formschlussstruktur kann beispielsweise an dem Zwischenelement ausgebildet sein, wobei diese während der Herstellung des zweiten Statorelement, beispielsweise durch Verguss, formschlüssig ausgefüllt oder umgriffen wird. Die Verwendung der Formschlussstruktur verbessert hierbei nochmals die Anordnung und Befestigung des Zwischenelements an dem zweiten Statorelements, insbesondere in Umfangsrichtung.

Weiter wird eine elektrische Maschine vorgeschlagen, umfassend einen Stator gemäß zumindest einer der vorigen Ausführungen und / oder einem der Patentansprüche 1 - 9.

Ein Stator und insbesondere eine zugehörige elektrische Maschine mit diesem Stator sind unter anderem für eine Verwendung in einem Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen.

Der erfindungsgemäße Stator wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 einen Stator einer elektrischen Maschine mit einem Zwischenelement;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Stators aus Fig. 1 ;

Fig. 3 das Zwischenelement des Stators aus Fig. 1 ;

Fig. 4 - 8 verschiedene Ausführungen des Zwischenelements aus Fig. 2 und 3 mit Formschlussstruktur.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Stator 10 für eine elektrische Maschine dargestellt. Dabei umfasst der Stator 10 ein erstes Statorelement 14, ein zweites Statorelement 1 6 sowie zwei Zwischenelemente 18. Das erste Statorelement 14, das zweite Statorelement 1 6 und die Zwischenelemente 18 sind hierbei im Wesentlichen rotationssymmetrisch um eine Achse A ausgebildet. Hierbei sind das erste Statorelement 14 und das zweite Statorelement 16 im Wesentlichen zylinderförmig und die Zwischenelemente 18 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Dabei sind das erste Statorelement 14 und das zweite Statorelement 1 6 radial zueinander angeordnet, wobei das zweite Statorelement 16 radial innerhalb des ersten Statorelements 14 angeordnet ist. Das erste Statorelement 14 ist insbesondere als Blechteil und das zweite Statorelement 1 6 als Gußteil ausgeführt. Die beiden Zwischenelemente 18 sind hier radial zwischen den Statorelementen 14, 1 6 an den beiden axialen Endbereichen des Sta- tors 10 bzw. der Statorelemente 14, 1 6 angeordnet. Dabei begrenzen das erste Statorelement 14, das zweite Statorelement 1 6 und die beiden Zwischenelemente 18 einen Kühlkanal 22, wobei die Zwischenelemente 18 den Kühlkanal 22 im Wesentlichen in axialer Richtung und das erste Statorelement 14 und das zweite Statorelement 1 6 den Kühlkanal 22 im Wesentlichen in radialer Richtung begrenzen. Innerhalb des Kühlkanals 22 strömt ein Kühlmedium, welches die Verlustwärme der elektrischen Maschine aufnimmt und abführt. Der Kühlkanal 22 weist dafür einen Ein- lass 24, sowie einen Auslass 26 zum Zu- und Abfluss des Kühlmediums auf. Die Verlustwärme der elektrischen Maschine wird insbesondere von Statorspulen erzeugt, die an einem Blechpaket 20 angeordnet sind, welches wiederum radial außen an dem ersten Statorelement 1 6 angeordnet ist. Die Statorspulen sind hierbei nicht dargestellt. Das Blechpaket 20 kann unter anderem direkt durch oder auch einteilig mit dem ersten Statorelement 14 ausgebildet sein.

Das zweite Statorelement 1 6 ist hier als Aluminiumteil ausgebildet, wodurch es relativ leicht und günstig in der Herstellung ist. Das erste Statorelement 14 ist weiter als Stahlteil oder Eisenteil ausgebildet, wodurch eine hohe Stabilität erreicht wird und das Blechpaket 20 auf das erste Statorelement 1 6 aufgepresst werden kann. Zudem kann das erste Statorelement 14 hierdurch relativ dünn ausgebildet sein, damit die Verlustwärme von dem Blechpaket 20 auf möglichst kurzem Weg auf das Kühlmedium übertragen werden kann. Durch die Verwendung verschiedener Materialen können daher die vorteilhaften Eigenschaften dieser verschiedenen Materialien vorteilhaft genutzt werden.

Da eine stoffschlüssige Verbindung verschiedener Materialien zu Problemen führen kann, beispielsweise bei direkter stoffschlüssiger Verbindung zwischen erstem Statorelement 14 und zweitem Statorelement 16, sind die beiden Zwischenelemente 18 ebenfalls als Stahlteile oder Eisenteile ausgebildet.

Hierdurch können die Zwischenelemente 18 stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, mit dem ersten Statorelement 14 verbunden werden. Diese feste und stoffschlüssige Verbindung dichtet zudem den Kühlkanal 22 nach außen hin ab. Das erste Statorelement 14 und die Zwischenelemente 18 sind hierbei über Ringflächen, deren Flächennormale in radiale Richtung weisen, aneinander angeordnet und fest miteinander verbunden. Die Zwischenelemente 18 und das erste Statorelement 14 sind daher insbesondere über deren jeweilige Ringfläche miteinander verschweißt.

Weiter sind die Zwischenelemente 18 an als Ringnut 24 ausgebildeten Aufnahmen 24 des zweiten Statorelements 16 angeordnet. Die Aufnahmen 24 umgreifen das jeweilige Zwischenelement 18 hierbei teilweise, insbesondere u-förmig oder auch klauenförmig, wobei die Zwischenelemente 18 vertieft und verliersicher an dem zweiten Statorelement 16 angeordnet sind. Das Zwischenelement 18 ist somit formschlüssig an dem zweiten Statorelement 1 6 angeordnet, wobei das Zwischenelement 18 günstigerweise auch vorgespannt oder kraftschlüssig in der Aufnahme 24 angeordnet sein kann. Die Aufnahme 24 spannt dabei das Zwischenelement 18 günstigerweise durch beidseitig des Zwischenelements 18 wirkende Axialkräfte ein, wobei die Axialkräfte jeweils zu dem Zwischenelement 18 hin wirken. Der Kühlkanal 22 ist daher dicht abgeschlossen, wobei Ausdehnungen, beispielsweise durch Temperaturänderung, durch die Verbindung Zwischenelement 18 und Aufnahme 24 aufgenommen werden können. Neigungen des Stators zur Bildung von Rissen oder Ablösungen sowie Undichtigkeiten werden dadurch vermieden.

Die Zwischenelemente 18 können beispielsweise direkt bei der Herstellung des zweiten Statorelements 16 eingegossen bzw. umgössen werden. Dabei können die Zwischenelemente 18 beispielsweise in eine entsprechende Gussform für das zweite Statorelement 18 eingelegt werden, wobei anschließend das zweite Material, hier flüssiges Aluminium, vergossen wird. Da das zweite Material, vorzugsweise eine geringere Schmelztemperatur sowie einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als das erste Material, werden die Zwischenelemente 18 im Wesentlichen nicht aufgeschmolzen, wobei das Zwischenelement 18 während des Abkühlvorgangs durch ein schrumpfen oder zusammenziehen der Aufnahme 24 formschlüssig und kraftschlüssig festgelegt wird. Grundsätzlich bleibt ein Kraftschluss einer derartigen formschlüssigen Verbindung zwischen zweiten Statorelement 14 und Zwischenelement 18 hierbei auch während der maximalen Betriebstemperatur der elektrischen Maschine bestehen, da die Betriebstemperatur unterhalb der Schmelztemperatur der verwendeten Materialien liegt. Bei dem Verguss kann es, je nach Herstellungspro- zess und Materialwahl auch zu einem Anlösen oder aufschmelzen kommen, wodurch das erste und das zweite Material eine stoffschlüssige Verbindung eingehen und ein Legierungsbereich ausgebildet wird.

Das zweite Statorelement 1 6 und das Zwischenelement 18 stellen hierbei ein Verbundbauteil dar, wobei das erste Statorelement 14 in einem Schritt nach der Herstellung des Verbundteils mit diesem, insbesondere mit dessen Zwischenelementen 18, fest verbunden wird, beispielsweise verschweißt.

In den Fig. 3 bis 8 sind Beispiele für verschiedene Zwischenelemente 18 dargestellt. Die Fig. 3 zeigt hierbei eine einfache ringförmig geschlossene Variante des Zwischenelements 18.

In den Fig. 4 bis 8 sind weitere Zwischenelemente 18 mit verschiedenen Formschlussstrukturen 34 dargestellt. Dabei ist die äußere Kontur 26 des Zwischenelements 18 in diesen Beispielen ringförmig ausgebildet. Die radial innere Kontur 28 des Zwischenelements 18 aus Fig. 4 ist beispielsweise polygonförmig, wodurch eine zusätzliche Verdrehsicherung zwischen dem Zwischenelement 18 und dem zweiten Statorelement 14, insbesondere in Umfangsrichtung, erzeugt wird. Die Fig. 5 hingegen zeigt als radial innere Kontur 28 für das Zwischenelement 18 eine Zinnenform.

In der Fig. 6 sind die äußere Kontur 26 sowie die innere Kontur 28 an dem Zwischenelement 18 ringförmig ausgebildet, jedoch weist das Zwischenelement 18 Öffnungen 30 oder Durchbrüche 30 auf, insbesondere Bohrungen 30. In diese Öffnungen 30 kann während eines Herstellungsprozesses des zweiten Statorelements 1 6, beispielsweise durch Verguss, Material eindringen, welches nach dem Aushärten eine zu den Öffnungen 30 des Zwischenelements 18 komplementäre Form aufweist. Diese komplementäre Form wird hier durch Bolzen des zweiten Statorelements 1 6 gebildet, die hier nicht dargestellt sind, aber einer feste Verbindung zwischen dem Zwischenelement 18 und dem zweiten Statorelement 1 6, insbesondere in Umfangsrichtung, herstellen. Eine weitere Variante für eine Formschlussstruktur 34 und zur Erzeugung einer zusätzlichen Verstärkung der Verbindung Zwischenelement 18 und zweitem Statorelement 1 6 ist in der Fig. 7 und 8 dargestellt. Hierbei ist in das Zwischenelement 18 axial beidseitig jeweils eine Vertiefung 32, insbesondere eine Sicke 32 bzw. eine Nut 32 eingearbeitet, die ebenfalls bei einem Verguss des zweiten Statorelements 1 6 ausgefüllt wird und für eine zusätzliche Sicherung sorgt. Das Zwischenelement 18 kann unter anderem in dem Bereich der durch Verguss eingeschlossen oder abgedeckt ist oberflächlich gerändelt sein.

Die Formschlussstrukturen 34 der verschiedenen Zwischenelemente 18 sind günstigerweise derart ausgebildet, dass diese von der Aufnahme 24 vollständig umschlossen sind. Zudem können die verschiedenen dargestellten Formschlussstrukturen 34 auch miteinander kombiniert oder abgewandelt werden.

Es ist zu beachten, dass die Statorelemente sowie die Zwischenelemente einteilig oder auch mehrteilig ausgeführt sein können. Im Allgemeinen können die Zwischenelemente vorteilhaft zur Verbindung mehrerer Statorelemente, die aus verschiedenen Materialien ausgebildet sind, verwendet werden.

Bezuqszeichen

Stator

erstes Statorelement

zweites Statorelement

Zwischenelement

Blechpaket

Kühlkanal

Aufnahme / Ringnut

Kontur

Öffnung, Durchbruch, Bohrung

Vertiefung Sicke, Nut

Formschlussstruktur