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Title:
ELECTRIC MACHINE, IN PARTICULAR FOR A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/110271
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric machine (1), in particular for a vehicle, comprising a rotor (3), which can be rotated about an axis of rotation (D), by means of which an axial direction (A) of the electric machine (1) is defined, and a stator (2) which has multiple stator windings (6), as well as comprising a coolant distribution chamber (3) and a coolant collection chamber (4) which is arranged axially at a distance thereto, wherein the coolant distribution chamber (5) fluidically communicates with the coolant collection chamber (5) by means of at least one cooling channel (10) through which a coolant (K) can flow, wherein the at least one cooling channel (10) and the at least one stator winding (6) are embedded in a plastic mass (11; 11a, 11b) made of a plastic for thermal coupling to the coolant (K), and the stator (2) has stator teeth (8) which extend along the axial direction (A), are spaced apart from one another along a circumferential direction (U) and carry the stator windings (6), wherein the at least one plastic mass (11; 11a, 11b) is arranged together with the at least one cooling channel (10) and with the at least one stator winding (6) in an intermediate space (9) which is formed between two stator teeth (8, 8a, 8b) that are adjacent in the circumferential direction (U), wherein at least sections of the at least one cooling channel (10) are designed as a tube body (16) within the intermediate space (9), which tube body has two broad sides (20a, 20b) in a cross-section perpendicular to the axial direction (A), wherein the two broad sides (20a, 20b) are opposite one another in the circumferential direction (U).

Inventors:
GRABHERR, Philip (Hohenloher Str. 66, Stuttgart, 70435, DE)
HOERZ, Mirko (Mittlere Beutau 11, Esslingen, 73728, DE)
LICEN, Andrej (Branik 226, 5295 Branik, 5295, SI)
MARKIC, Stojan (Podsabotin 8, 5211 Kojsko, 5211, SI)
MEDVESCEK, Aleks (Zigoni 117, 5292 Rence, 5292, SI)
SEVER, Peter (Murska ulica 19, 9000 Murska Sobota, 9000, SI)
SONNTAG, Josef (Schellingstr. 21, Nürtingen, 72622, DE)
STEURER, Hans-Ulrich (Erwin-Hageloh-Str. 14a, Stuttgart, 70376, DE)
Application Number:
EP2018/081524
Publication Date:
June 13, 2019
Filing Date:
November 16, 2018
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE INTERNATIONAL GMBH (Pragstraße 26-46, Stuttgart, 70376, DE)
International Classes:
H02K3/24; H02K5/08; H02K9/22
Foreign References:
JPH10271738A1998-10-09
JP2003070199A2003-03-07
DE102007054364A12008-05-29
US5214325A1993-05-25
Attorney, Agent or Firm:
BRP RENAUD UND PARTNER MBB (Königstraße 28, Stuttgart, 70173, DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Elektrische Maschine (1 ), insbesondere für ein Fahrzeug,

mit einem Rotor (3), der um eine Rotationsachse (D) drehbar ist, durch welche eine axiale Richtung (A) der elektrischen Maschine (1 ) definiert ist, und mit ei- nem Stator (2), der mehrere Statorwicklungen (6) aufweist,

mit einem Kühlmittelverteilerraum (3) und einem axial im Abstand zu diesem angeordneten Kühlmittelsammlerraum (4), wobei der Kühlmittelverteilerraum (5) mittels zumindest einem von einem Kühlmittel (K) durchströmbaren Kühl- kanals (10) fluidisch mit dem Kühlmittelsammlerraum (5) kommuniziert, wobei der zumindest eine Kühlkanal (10) und die zumindest eine Statorwick- lung (6) zur thermischen Ankopplung an das Kühlmittel (K) in eine Kunststoff- masse (11 ; 11 a, 11 b) aus einem Kunststoff eingebettet sind,

der Stator (2) sich entlang der axialen Richtung (A) erstreckende und entlang einer Umfangsrichtung (U) beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne (8) besitzt, welche die Statorwicklungen (6) tragen,

wobei die zumindest eine Kunststoffmasse (11 ; 11 a, 11 b) mit dem zumindest einen Kühlkanal (10) und mit der zumindest einen Statorwicklung (6) in einem Zwischenraum (9) angeordnet ist, der zwischen zwei in der Umfangsrichtung (U) benachbarten Statorzähnen (8, 8a, 8b) ausgebildet ist,

wobei der zumindest eine Kühlkanal (10) innerhalb des Zwischenraums (9) zumindest abschnittsweise als Rohrkörper (16) ausgebildet ist, der in einem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) zwei Breitseiten (20a, 20b) und aufweist, wobei die beiden Breitseiten (20a, 20b) einander in der Umfangsrich- tung (U) gegenüberliegen.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

in dem Zwischenraum (9) eine erste Kunststoffmasse (11 a) aus einem ersten Kunststoffmaterial und eine davon verschiedene zweite Kunststoffmasse (11 b) aus einem zweiten Kunststoffmaterial angeordnet ist.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die beiden Kunststoffmassen (11 a, 11 b) unterschiedliche thermische Leitfä- higkeiten aufweisen.

4. Elektrische Maschine nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die beiden Kunststoffmassen (11 a, 11 b) dieselbe thermische Leitfähigkeit aufweisen.

5. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

die zumindest eine Statorwicklung (6) in dem Zwischenraum (9) in die erste Kunststoffmasse (11 a) aus dem ersten Kunststoffmaterial eingebettet ist, die erste Kunststoffmasse (11 a) mit der darin eingebetteten Statorwicklung (6) und der zumindest eine Kühlkanal (10) in die zweite Kunststoffmasse (11 b) aus dem zweiten Kunststoffmaterial eingebettet und/oder von dieser begrenzt sind, dessen thermische Leitfähigkeit vorzugsweise kleiner ist als die thermi- sche Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials.

6. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (16) zwei Schmalseiten (20a, 20b) aufweist, die einander in einer radialen Richtung (R) gegenüberliegen.

7. Elektrische Maschine nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) die radial äußere Schmalseite (20a) des Rohrkörpers (16) in die zweite Kunststoffmasse (11 b) berührt oder in diese hineinragt.

8. Elektrische Maschine nach Anspruch 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) die radial innere Schmalseite (21 b) sowie die beiden Breitseiten (20a, 20b) des Rohrkörpers (16) mit der zweiten Kunststoffmasse (11 b) bedeckt oder beschichtet sind.

9. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Rohrkörper (16) in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) die Geometrie eines Rechtecks oder eines Trapezes besitzt, und/oder dass der Rohrkörper (16) sich in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) radial nach innen verjüngt.

10. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass

in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) die radial äußere der beiden Schmalseiten (21 a) eine größere Seitenlänge aufweist als die radial innere Schmalseite (21 b).

11. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (A) die Seitenlange we- nigstens einer der beiden Schmalseiten (21 a, 21 b) höchstens ein Viertel, vor- zugsweise höchstens ein Fünftel, einer Seitenlange wenigstens einer der Breitseiten (20a, 20b) beträgt, so dass der Rohrkörper (16) ein Flachrohr (17) ausbildet.

12. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (16) den in Umfangsrichtung (U) von einem ersten und einem zweiten Statorzahn (12a, 12b) begrenzten Zwischenraum (9) entlang der Umfangsrichtung (U) in einen ersten und einen zweiten Teilraum (9a, 9b) unterteilt,

im ersten Teilraum (9a) eine auf den ersten Statorzahn (8a) gewickelte erste Statorwicklung (6a) angeordnet ist und im zweiten Teilraum (9b) eine auf den zweiten Statorzahn (8b) gewickelte zweite Statorwicklung (6b) angeordnet ist.

13. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Rohrkörper (16) einen Rohrkörperinnenraum (22) umgibt,

wobei am Rohrkörper (16) wenigstens ein Trennelement (18) ausgeformt ist, welches den Rohrkörperinnenraum (22) in wenigstens zwei fluidisch vonei- nander getrennte Teilkühlkanäle (19) unterteilt.

14. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder der Kühlmittelsammlerraum (5) zur thermischen Ankopplung an die zumindest eine Statorwicklung (6) wenigstens teilweise in der zumindest einen Kunststoffmasse (11 ; 11 a, 11 b) angeordnet und von dieser begrenzt sind.

15. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder der Kühlmittelsammlerraum (5) durch einen zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, in der Kunststoffmasse (11 ) vorgesehenen Hohlraum (41 a, 41 b) ausgebildet ist.

16. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die zumindest eine Kunststoffmasse (11 ), vorzugsweise die erste und/oder zweite Kunststoffmasse (11 a, 11 b), den Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder den Kühlmittelsammlerraum (5) zumindest teilweise begrenzt.

17. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder der Kühlmittelsammlerraum (5) in ei- nem Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse (D) des Rotors (3) eine ring- förmige geometrische Formgebung besitzt.

18. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder der Kühlmittelsammlerraum (5) radial außen und/oder radial innen am ersten bzw. zweiten Endabschnitt (14a, 14b) der zumindest einen Statorwicklung (6) angeordnet ist.

19. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder der Kühlmittelsammlerraum (5) je- weils eine axiale Verlängerung der Statorwicklung (6) ausbilden oder jeweils in einer axialen Verlängerung der Statorwicklung (6) angeordnet sind.

20. Elektrische Maschine nach Anspruch nach einem der vorhergehenden An- sprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder der Kühlmittelsammlerraum (5) axial an die zumindest eine Statorwicklung (6), vorzugsweise an deren ersten bzw. zweiten axialen Endabschnitt (14a, 14b), anschließen.

21. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder der Kühlmittelverteilerraum (5) radial außen und/oder radial innen sowie axial endseitig an die zumindest eine Statorwicklung (6), vorzugsweise an deren ersten bzw. zweiten axialen End- abschnitt (14a, 14b), anschließen.

22. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Kühlmittelverteilerraum (4) und/oder der Kühlmittelsammlerraum (5) in ei- nem Längsschnitt entlang der Rotationsachse (D) den ersten bzw. zweiten axialen Endabschnitt (14a, 14b) der zumindest einen Statorwicklung (6) U- förmig oder C-förmig umgibt.

23. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Stator (2) entlang der axialen Richtung (A) zwischen einem ersten und ei- nem zweiten Lagerschild (25a, 25b) angeordnet ist, die sich axial gegenüber- liegen,

wobei ein Teil des Kühlmittelverteilerraums (4) im ersten Lagerschild (25a) angeordnet ist oder zumindest durch diesen begrenzt ist, und/oder wobei ein Teil des Kühlmittelsammlerraums (5) im zweiten Lagerschild (25b) angeordnet ist oder zumindest durch diesen begrenzt ist.

24. Elektrische Maschine nach Anspruch 23,

dadurch gekennzeichnet, dass

im ersten Lagerschild (25a) eine Kühlmittelzuführung (35) ausgebildet ist, wel- che den Kühlmittelverteilerraum (4) fluidisch mit einem außen, vorzugsweise stirnseitig oder umfangsseitig, am ersten Lagerschild (25a) vorgesehenen Kühlmitteleinlass (33) verbindet,

wobei vorzugsweise die Kühlmittelzuführung (35) thermisch mit einem im ers- ten Lagerschild (25a) vorgesehenen ersten Wellenlager (32a) zur drehbaren Lagerung des Stators (2) verbunden ist, und/oder dass

im zweiten Lagerschild (25b) eine Kühlmittelabführung (36) ausgebildet ist, welche den Kühlmittelsammlerraum (5) fluidisch mit einem außen, vorzugs- weise stirnseitig oder umfangsseitig, am zweiten Lagerschild (25b) vorgese- henen Kühlmittelauslass (34) verbindet,

wobei vorzugsweise die Kühlmittelabführung (36) thermisch mit einem im zweiten Lagerschild (25b) vorgesehenen zweiten Wellenlager (33a) zur dreh- baren Lagerung des Stators (2) verbunden ist.

25. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die zumindest eine Kunststoffmasse einen Duroplasten umfasst oder ein Duroplast ist, und/oder dass

die zumindest eine Kunststoffmasse einen Thermoplasten umfasst oder ein Thermoplast ist.

26. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 25,

dadurch gekennzeichnet, dass

das erste Kunststoffmaterial der ersten Kunststoffmasse und/ oder das zweite Kunststoffmaterial der zweiten Kunststoffmasse einen Duroplasten umfasst oder ein Duroplast ist.

27. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass

das erste Kunststoffmaterial der ersten Kunststoffmasse und/ oder das zweite Kunststoffmaterial der zweiten Kunststoffmasse einen Thermoplasten umfasst oder ein Thermoplast ist.

28. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 27,

dadurch gekennzeichnet, dass

das erste Kunststoffmaterial der ersten Kunststoffmasse (11 a) ein Thermo- plast oder ein Duroplast ist und das zweite Kunststoffmaterial der zweiten Kunststoffmasse (11 b) ein Duroplast ist.

29. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Ma- schine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

*****

Description:
Elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Maschine.

Bei einer derartigen elektrischen Maschine kann es sich allgemein um einen Elekt romotor oder um einen Generator handeln. Die elektrische Maschine kann als Au- ßenläufer oder als Innenläufer ausgebildet sein.

Eine gattungsgemäße Maschine ist beispielsweise aus der US 5,214,325 bekannt. Sie umfasst ein Gehäuse, das einen Innenraum umgibt und das einen in einer Umfangsrichtung des Gehäuses umlaufenden, den Innenraum radial begrenzen- den Mantel, axial einerseits eine den Innenraum axial begrenzende Rückseiten- wand und axial andererseits eine den Innenraum axial begrenzende Vordersei- tenwand aufweist. Fest mit dem Mantel ist ein Stator der Maschine verbunden. Im Stator ist ein Rotor der Maschine angeordnet, wobei eine Rotorwelle des Rotors über ein vorderes Wellenlager an der Vorderseitenwand drehbar gelagert ist.

Typischerweise umfasst der Stator einer herkömmlichen elektrischen Maschine Statorwicklungen, die im Betrieb der Maschine elektrisch bestromt werden. Dabei entsteht Wärme, die zur Vermeidung einer Überhitzung und einer damit verbun- denen Beschädigung oder gar Zerstörung des Stators abgeführt werden muss. Flierzu ist es aus herkömmlichen elektrischen Maschinen bekannt, diese mit einer Kühleinrichtung zum Kühlen des Stators - insbesondere besagter Statorwicklun- gen - auszustatten. Eine solche Kühleinrichtung umfasst einen oder mehrere Kühlkanäle, die von einem Kühlmittel durchströmt werden und in der Nähe der Statorwicklungen im Stators angeordnet sind. Durch Wärmeübertragung von den Statorwicklungen auf das Kühlmittel kann Wärme vom Stator abgeführt werden. Als nachteilig erweist sich dabei, dass ein effizienter Wärmeübergang vom Stator auf das durch den jeweiligen Kühlkanal strömende Kühlmittel nur mit erheblichem konstruktiven Aufwand verbunden ist. Dies wirkt sich jedoch nachteilig auf die Herstellungskosten der elektrischen Maschine aus.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausfüh- rungsform für eine elektrische Maschine zu schaffen, bei welcher dieser Nachteil weitgehend oder gar vollständig beseitigt ist. Insbesondere soll eine verbesserte Ausführungsform für eine elektrische Maschine geschaffen werden, welche sich durch eine verbesserte Kühlung der Statorwicklungen des Stators auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Pa- tentansprüche.

Grundidee der Erfindung ist demnach, die Statorwicklungen einer elektrischen Maschine zusammen mit einem mit Kühlmittel durchströmbaren Kühlkanal zum Kühlen der Statorwicklungen in eine Kunststoffmasse aus einem Kunststoff einzu- betten. Somit kann der Kunststoff als wärmeübertragendes Medium zur Übertra- gung von Wärme von den Statorwicklungen auf das Kühlmittel wirken. Auf diese Weise wird ein besonders guter Wärmeübergang zwischen den Statorwicklungen und dem durch den Kühlkanal geführten Kühlmittel hergestellt. Dies gilt insbeson- dere, wenn ein Kunststoff verwendet wird, der eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist. Hierzu eignen sich besonders sogenannte thermoplastische und duro- plastische Kunststoffe. Da ein Kunststoff typischerweise auch die Eigenschaften eines elektrischen Isolators besitzt, ist gleichzeitig sichergestellt, dass die zu küh- lenden Statorwicklungen durch den Kunststoff nicht auf unerwünschte Weise elektrisch kurzgeschlossen werden. Die direkte thermische Ankopplung des Kühl kanals mit dem Kühlmittel an die zu kühlenden Statorwicklungen mithilfe der erfin- dungswesentlichen Einbettung dieser beiden Komponenten in eine Kunststoff- masse aus Kunststoff führt zu einer gegenüber herkömmlichen Kühleinrichtungen besonders effektiven Kühlung der Statorwicklungen. Somit kann auch bei hoher Abwärme-Entwicklung im Stator, wie sie beispielsweise in einem Hochlastbetrieb der elektrischen Maschine auftritt, sichergestellt werden, dass die anfallende Ab- wärme vom Stator abgeführt werden kann. Eine Beschädigung oder gar Zerstö- rung der elektrischen Maschine durch Überhitzung des Stators kann somit ver- mieden werden.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Kühlkanal als Rohrkörper mit zwei Breitseiten und zwei Schmalseiten auszubilden, wobei sich die beiden Breitseiten einander in der Umfangswandung gegenüber liegen. Durch Verwendung eines Rohrkörpers kann auf einfache Weise der erfindungswesentliche Kühlkanal im Zwischenraum bereitgestellt werden. Durch Anordnung der beiden Breitseiten ent- lang der Umfangsrichtung gegenüberliegend - die beiden Breitseiten erstrecken sich also entlang der radialen Richtung - wird der im Zwischenraum für den Kühl kanal zur Verfügung stehende Bauraum besonders effektiv genutzt.

Die Herstellung der erfindungswesentlichen Kunststoffmasse kann mittels Spritz- gießens erfolgen, bei welchem die zu kühlenden Statorwicklungen sowie der Kühlkanal zur Ausbildung der Kunststoffmasse mit dem Kunststoff umspritzt wer- den. Die Einbettung der Statorwicklungen und des Kühlkanal in die Kunststoff- masse gestaltet sich daher sehr einfach. Daraus ergeben sich erhebliche Kosten- vorteile bei der Herstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine.

Eine erfindungsgemäße elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug, umfasst einen Rotor, der um eine Rotationsachse drehbar ist. Durch die Rotati- onsachse wird eine axiale Richtung der elektrischen Maschine definiert. Die Ma- schine umfasst außerdem einen Stator, der mehrere Statorwicklungen aufweist. Die Maschine umfasst außerdem einen Kühlmittelverteilerraum und einen axial im Abstand zu diesem angeordneten Kühlmittelsammler. Dabei kommuniziert der Kühlmittelverteilerraum mittels wenigstens eines von einem Kühlmittel durch- strömbaren Kühlkanals fluidisch mit dem Kühlmittelsammler. Bevorzugt sind zwi- schen dem Kühlmittelverteilerraum und dem Kühlmittelsammlerraum mehrere sol- che Kühlkanäle vorgesehen. Erfindungsgemäß sind der zumindest eine Kühlkanal und die zumindest eine Statorwicklung zur thermischen Ankopplung an das Kühl- mittel zumindest abschnittsweise in zumindest eine Kunststoffmasse aus einem Kunststoff eingebettet.

Erfindungsgemäß besitzt der Stator sich entlang der axialen Richtung erstrecken- de und entlang einer Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnete Statorzähne, welche die Statorwicklungen tragen. Dabei ist die zumindest eine Kunststoffmasse mit dem zumindest einen Kühlkanal und mit der zumindest einen Statorwicklung in einem Zwischenraum angeordnet, der zwischen zwei in der Um- fangsrichtung benachbarten Statorzähnen ausgebildet ist. Der zumindest eine Kühlkanal ist innerhalb des Zwischenraums als Rohrkörper ausgebildet, der in ei- nem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung zwei Breitseiten und aufweist, wobei die beiden Breitseiten einander in der Umfangsrichtung gegenüberliegen. Dies bedeutet, dass sich der Kühlkanal entlang der radialen Richtung erstreckt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung die zumindest eine Statorwicklung in dem Zwischenraum in die erste Kunststoffmasse aus dem ersten Kunststoffmate- rial eingebettet, also in dieser angeordnet. Bei dieser Weiterbildung sind die erste Kunststoffmasse mit der darin eingebetteten bzw. angeordneten Statorwicklung und der zumindest eine Kühlkanal in der zweite Kunststoffmasse aus dem zweiten Kunststoffmaterial angeordnet und/oder von dieser begrenzt. Bevorzugt ist die thermische Leitfähigkeit des zweiten Kunststoffmaterials kleiner ist als die thermi- sche Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials. Die Verwendung zweier Kunst- stoffmaterial ien mit unterschiedlicher thermischer Leitfähigkeit erlaubt es, nur für den besonders wichtigen thermischen Übergang von der Kunststoffmasse zum Kühlkanal ein relativ teures Kunststoffmaterial mit hoher thermischer Leitfähigkeit vorzusehen. Demgegenüber können die einzelnen Entwicklungen der Statorwick- lungen in ein Kunststoffmaterial mit geringerer thermischer Leitfähigkeit spritzge- gossen werden. Im Ergebnis führt dies zu Kostenvorteilen bei der Herstellung, da zum Einbetten der Statorwicklungen in die Kunststoffmasse ein relativ preiswertes Kunststoffmaterial verwendet werden kann.

Bevorzugt besitzt der Rohrkörper zwei Schmalseiten, die einander in der radialen Richtung gegenüberliegen. Zweckmäßig verbinden die beiden Schmalseiten in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung die beiden Breitseiten des Rohr- körpers miteinander. Diese Variante benötigt besonders wenig Bauraum.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung berührt die radial äußere Schmalseite des Rohrkörpers in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung (die zweite Kunststoffmasse oder ragt in diese hinein. Dies erleichtert die Montage des Rohr- körpers im Zwischenraum.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung die radial innere Schmalseite sowie die beiden Breitseiten des Rohrkörpers mit der zweiten Kunststoffmasse bedeckt oder be- schichtet.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform besitzt der Rohrkörper in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung der Rohrkörper die Geometrie ei- nes Rechteck oder eines Trapezes. Alternativ oder zusätzlich kann sich der Rohr- körper in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung radial nach innen ver- jüngen. Auf diese Weise kann der Zwischenraum für die Aufnahme des Rohrkör- pers zur Verfügung stehende Bauraum besonders effektiv genutzt werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung besitzt in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung die radial äußere der beiden Schmalseiten eine größere Seiten- länge als die radial innere Schmalseite.

Besonders bevorzugt beträgt in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung die Seitenlänge wenigstens einer der beiden Schmalseiten höchstens ein Viertel, vorzugsweise höchstens ein Fünftel, einer Seitenlänge wenigstens einer der Breit- seiten, so dass der Rohrkörper ein Flachrohr ausbildet. Ein solches Flachrohr lässt sich bauraumtechnisch besonders vorteilhaft in dem Zwischenraum zwischen den beiden Statorzähnen anordnen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung unterteilt der Rohrkörper den in Umfangsrichtung von einem ersten und einem zweiten Statorzahn begrenzten Zwischenraum entlang der Umfangsrichtung in einen ersten und einen zweiten Teilraum. Bei dieser Weiterbildung ist im ersten Teilraum eine auf den ersten Statorzahn gewickelte erste Statorwicklung angeordnet. Im zweiten Teilraum ist eine auf den zweiten Statorzahn gewickelte zweite Statorwicklung angeordnet. Diese Maßnahme erlaubt eine effektive thermische Kopplung des durch den Kühl- kanal strömenden Kühlmittel sowohl an die erste als auch zweite Statorwicklung.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umgibt der Rohrkörper einen Rohrkörperinnenraum. Bei dieser Ausführungsform ist am Rohrkörper wenigstens ein Trennelement vorgesehen oder ausgeformt, welches den Rohrkörperinnen- raum in wenigstens zwei fluidisch voneinander getrennte Teilkühlkanäle unterteilt. Auf diese Weise kann der Rohrkörper als Mehrkammerrohr realisiert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kühlmittelverteilerraum und/oder der Kühlmittelsammlerraum zur thermischen Ankopplung an die zumin- dest eine Statorwicklung wenigstens teilweise in der zumindest einen Kunststoff- masse angeordnet und von dieser begrenzt. Dies ermöglicht einen besonders gu- ten Wärmeübergang zwischen dem Kühlmittelverteilerraum bzw. Kühlmittelsamm- lerraum und den Statorwicklungen, sodass auch der Kühlmittelverteilerraum bzw. der Kühlmittelsammlerraum zur direkten Aufnahme von Wärme von den Stator- wicklungen verwendet werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind der Kühlmittelverteiler- raum und/oder der Kühlmittelsammlerraum durch einen zumindest teilweise, vor- zugsweise vollständig, in der Kunststoffmasse vorhandenen Hohlraum gebildet. Die Bereitstellung einer separaten Umhüllung bzw. eines Gehäuses zur Begren- zung des Kühlmittelverteilerraums bzw. Kühlmittelsammlerraums kann somit ent- fallen. Damit gehen nicht unerhebliche Kostenvorteile einher.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung schlägt daher vor, dass die Kunststoff- masse den Kühlmittelverteilerraum und/oder den Kühlmittelsammlerraum zumin- dest teilweise begrenzt. Die Bereitstellung einer separaten Begrenzung, etwa in Form eines Gehäuses, kann somit entfallen.

Zweckmäßig ragt die erste Kunststoffmasse axial, vorzugsweise beidseitig, aus wenigstens einem Zwischenraum heraus. Somit kann die Kunststoffmasse auch zum teilweisen begrenzen des Kühlmittelverteilers bzw. des Kühlmittelsammlers verwendet werden. Insbesondere kann ein im Zuge der Herstellung der Maschine erforderliches Entfernen des aus dem Zwischenraum herausragenden Teils der Kunststoffmasse entfallen, womit Kostenvorteile bei der Herstellung der Maschine einhergehen.

Zweckmäßig können der Kühlmittelverteilerraum und/oder der Kühlmittelsammler- raum in einem Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse des Rotors eine ringför mige geometrische Formgebung besitzen. Dies erlaubt die Anordnung einer Mehrzahl von Kühlkanälen beabstandet zueinander entlang der Umfangsrichtung des Stators. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Kühlmittelverteiler- raum und/oder der Kühlmittelsammlerraum radial außen und/oder radial innen am ersten bzw. zweiten Endabschnitt der zumindest einen Statorwicklung angeordnet. Da der Kühlmittelverteilerraum bzw. Kühlmittelsammlerraum somit direkt bzgl. der radialen Richtung benachbart zu den zu kühlenden Statorwicklungen angeordnet ist, wird auf diese Weise eine effektive thermische Ankopplung des Kühlmittelver- teilerraums bzw. Kühlmittelsammlerraums an die zu kühlenden Statorwicklungen erreicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden der Kühlmittelverteil- erraum und/oder der Kühlmittelsammlerraum eine axiale Verlängerung der

Statorwicklung aus oder sind jeweils in einer axialen Verlängerung der Statorwick- lung angeordnet.

Besonders bevorzugt schließen der Kühlmittelverteilerraum und/oder der Kühlmit- telsammlerraum axial an die zumindest eine Statorwicklung an. Da der Kühlmittel- verteilerraum bzw. Kühlmittelsammlerraum somit bzgl. der axialen Richtung direkt benachbart zu den zu kühlenden Statorwicklungen angeordnet ist, wird auf diese Weise eine effektive thermische Ankopplung des Kühlmittelverteilerraums bzw. Kühlmittelsammlerraums an die zu kühlenden Statorwicklungen erreicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließt der Kühlmittelvertei- lerraum und/oder der Kühlmittelsammlerraum radial außen und/oder radial innen sowie axial endseitig an die zumindest eine Statorwicklung, vorzugsweise an de- ren ersten bzw. zweiten axialen Endabschnitt, an. Somit kann sowohl der Kühlmit- telverteilerraum bzw. der Kühlmittelsammlerraum auch zur Kühlung der axialen Endabschnitte der Statorwicklungen herangezogen werden. Besonders bevorzugt umgibt der Kühlmittelverteilerraum und/oder der Kühlmittel- sammlerraum in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse des Rotors den ersten bzw. zweiten axialen Endabschnitt der zumindest einen Statorwicklung U- förmig. Auf diese Weise wird eine besonders gute thermische Kopplung des im Kühlmittelverteilerraum bzw. Kühlmittelsammelraum vorhandenen Kühlmittels an die zu kühlenden Statorwicklungen bewirkt.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Stator entlang der axialen Richtung zwischen einem ersten und einem zweiten Lagerschild angeord- net, die sich entlang der axialen Richtung gegenüberliegen. Bei dieser Ausfüh- rungsform ist ein Teil des Kühlmittelverteilerraums im ersten Lagerschild angeord- net. Alternativ oder zusätzlich ist ein Teil des Kühlmittelsammlerraums im zweiten Lagerschild angeordnet.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist im ersten Lagerschild ei- ne Kühlmittelzuführung ausgebildet, welche den Kühlmittelverteilerraum fluidisch mit einem außen, vorzugsweise stirnseitig oder umfangsseitig, am ersten Lager- schild vorgesehenen Kühlmitteleinlass verbindet. Ferner ist im zweiten Lagerschild eine Kühlmittelabführung ausgebildet, welche den Kühlmittelsammlerraum flui disch mit einem außen, vorzugsweise stirnseitig oder umfangsseitig, am zweiten Lagerschild vorgesehenen Kühlmittelauslass verbindet. Besonders bevorzugt kann die Kühlmittelzuführung thermisch mit einem im ersten Lagerschild vorgese- henen ersten Wellenlager zur drehbaren Lagerung des Stators verbunden sein. In analoger Weise kann die Kühlmittelabführung thermisch mit einem im zweiten La- gerschild vorgesehenen zweiten Wellenlager zur drehbaren Lagerung des Stators verbunden sein. Gemäß einer bevorzugten und mit wenig Fertigungsaufwand herzustellenden Aus- führungsform ist in dem Zwischenraum eine Kunststoffmasse vorgesehen, die aus einem einzigen Kunststoffmaterial besteht. Bei dieser Ausführungsform ist in dem Zwischenraum zwischen der Kunststoffmasse und dem Stator eine elektrische Iso- lation aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet. Dabei dieser Ausfüh- rungsform nur ein einziges Kunststoffmaterial in die Zwischenräume eingebracht werden muss, kann die Herstellung der Kunststoffmasse aus diesen Kunststoff in einem einzigen Spritzgussschritt erfolgen. Die Herstellung der Kunststoffmasse gestaltet sich daher besonders einfach, womit Kostenvorteile einhergehen.

Zweckmäßig füllt bzw. füllen die Kunststoffmasse, vorzugsweise die erste und die zweite Kunststoffmasse zusammen, den Zwischenraum vollständig aus. Auf diese Weise wird die Ausbildung von unerwünschten Zwischenräumen, etwa in der Art von Luftspalten, die zu einer unerwünschten Minderung des Wärmeübergangs führen würden, vermieden.

Zweckmäßig umfasst das Kunststoffmaterial, insbesondere das erste und/oder zweite Kunststoffmaterial, der ersten und/oder der zweiten Kunststoffmasse einen Duroplasten oder ist ein solcher Duroplast. Solche Duroplasten sind kommerziell zu günstigen Preisen erhältlich, sodass sie sich hervorragend zur Verwendung als Kunststoffmaterial der Kunstsoffmassen der hier vorgestellten elektrischen Ma- schine eignen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das erste Kunststoffmaterial der ersten Kunststoffmasse und/oder das zweite Kunststoffmaterial der zweiten Kunststoffmasse einen Thermoplasten umfasst oder ein Thermoplast ist. Die thermische Leitfähigkeit von sowohl Duroplasten als auch Thermoplasten ist durch die Wahl der Werkstoffzusammensetzung einstellbar. Somit kann die thermische Leitfähigkeit eines Thermoplasts gleich oder größer sein als die eines Duroplasten et vice versa. Ein Einsatz von Thermoplasten weist diverse Vorteile gegenüber dem Einsatz von Duroplasten auf. Beispielsweise sind Thermoplaste infolge des bei ihrer Verarbeitung angewandten reversiblen Formgebungsprozesses besser recyclebar bzw. weisen im Vergleich zu Duroplasten eine geringere Sprödheit und verbesserte Dämpfungseigenschaften auf.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das erste Kunststoffmaterial der ers- ten Kunststoffmasse ein Thermoplast oder ein Duroplast, wohingegen das zweite Kunststoffmaterial der zweiten Kunststoffmasse ein Duroplast ist. Da Duroplasten in der Beschaffung günstiger sind als Thermoplasten, empfiehlt es sich aus Kos- tengründen, Thermoplaste selektiv einzusetzen.

Zweckmäßig kann in jedem Zwischenraum zwischen zwei jeweils in Umfangsrich- tung benachbarten Statorzähnen jeweils zumindest ein Kühlkanal vorgesehen sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass aus allen vorhandenen Statorwick- lungen betriebsmäßig erzeugte Abwärme abgeführt werden kann.

Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit we- nigstens einer vorangehend vorgestellten elektrischen Maschine. Die voranste- hend erläuterten Vorteile der elektrischen Maschine übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Fahrzeug.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei- bung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu er- läuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine in ei- nem Längsschnitt entlang der Rotationsachse des Rotor,

Fig. 2 den Stator der elektrischen Maschine gemäß Figur 1 in einem Quer- schnitt senkrecht zur Rotationsachse des Rotors,

Fig. 3a eine Detaildarstellung des Stators der Figur 2 im Bereich eines Zwi- schenraum zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten

Statorzähnen,

Fig. 3b-3d Varianten des Beispiels der Figur 3a, die sich hinsichtlich des Aufbau des Rohrkörpers und dessen Anordnung in der Kunststoffmasse voneinander unterscheiden,

Fig. 4 eine erste Variante der elektrischen Maschine der Figur 1 , bei wel- cher das durch die Kühlkanäle strömende Kühlmittel auch zur Küh- lung der Wellenlager des Rotors verwendet wird,

Fig. 5 eine zweite Variante der elektrischen Maschine gemäß Figur 1 , wel- che besonders wenig Bauraum beansprucht,

Fig. 6 eine dritte Variante der Maschine gemäß Figur 1 , welche eine be- sonders effektive Kühlung der Statorwicklungen ermöglicht. Figur 1 illustriert ein Beispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 1 in einer Schnittdarstellung. Die elektrische Maschine 1 ist so dimensioniert, dass sie in einem Fahrzeug, vorzugsweise in einem Straßenfahrzeug, eingesetzt werden kann.

Die elektrische Maschine 1 umfasst einen in der Figur 1 nur grobschematisch dar- gestellten Rotor 3 und einen Stator 2. Zur Verdeutlichung ist der Stator 2 in Figur 2 in einem Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse D entlang der Schnittlinie II - II der Figur 1 in separater Darstellung dargestellt. Entsprechend Figur 1 besitzt der Rotor 3 eine Rotorwelle 31 und kann mehrere, in der Figur 1 nicht näher darge- stellte Magnete aufweisen, deren magnetischer Polarisation entlang der Umfangs- richtung U abwechselt. Der Rotor 3 ist um eine Rotationsachse D drehbar, deren Lage durch die Mittellängsachse M der Rotorwelle 31 festgelegt ist. Durch die Ro- tationsachse D wird eine axiale Richtung A definiert, welche sich parallel zur Rota- tionsachse D erstreckt. Eine radiale Richtung R steht senkrecht zur axialen Rich- tung A. Eine Umfangsrichtung U rotiert um die Rotationsachse D.

Wie Figur 1 erkennen lässt, ist der Rotor 3 im Stator 2 angeordnet. Somit handelt es sich bei der hier gezeigten elektrischen Maschine 1 um einen sogenannten In- nenläufer. Denkbar ist aber auch eine Realisierung als sogenannter Außenläufer, bei welcher der Rotor 3 außerhalb des Stators 2 angeordnet ist. Die Rotorwelle 31 ist in einem ersten Wellenlager 32a und, dazu axial beabstandet, in einem zweiten Wellenlager 32b um die Rotationsachse D drehbar am Stator 2 gelagert.

Der Stator 2 umfasst außerdem in bekannter Weise mehrere, zum Erzeugen eines magnetischen Feld elektrisch bestrombare Statorwicklungen 6. Durch magneti- sche Wechselwirkung des von den Magneten des Rotor 3 erzeugten magneti- schen Feldes mit dem von den Statorwicklungen 6 erzeugten magnetischen Feld wird der Rotor 3 in Rotation versetzt. Dem Querschnitt der Figur 2 entnimmt man, dass der Stator 2 einen ringförmigen Statorkörper 7, beispielsweise aus Eisen, aufweisen kann. Insbesondere kann der Statorkörper 7 aus mehreren, entlang der axialen Richtung A aufeinandergesta- pelten und miteinander verklebten Statorkörperplatten (nicht gezeigt) gebildet sein. An dem Statorkörper 7 sind radial innen mehrere Statorzähne 8 angeformt, die sich entlang der axialen Richtung A erstrecken, radial nach innen vom Statorkör- per 7 weg abstehen und entlang der Umfangsrichtung U beabstandet zueinander angeordnet sind. Jeder Statorzahn 8 trägt eine Statorwicklung 6. Die einzelnen Statorwicklungen 6 bilden zusammen eine Wicklungsanordnung. Je nach Anzahl der von den Statorwicklungen 6 zu bildenden magnetischen Pole können die ein- zelnen Statorwicklungen 6 der gesamten Wicklungsanordnung in geeigneter Wei- se elektrisch miteinander verdrahtet sein.

Im Betrieb der Maschine 1 erzeugen die elektrisch bestromten Statorwicklungen 6 Abwärme, die aus der Maschine 1 abgeführt werden muss, um eine Überhitzung und eine damit einhergehende Beschädigung oder gar Zerstörung der Maschine 1 zu verhindern. Daher werden die Statorwicklungen 6 mithilfe eines Kühlmittels K gekühlt, welches durch den Stator 2 geführt wird und die von den Statorwicklun- gen 6 erzeugte Abwärme durch Wärmeübertragung aufnimmt.

Um das Kühlmittel K durch den Stator 2 zu führen, umfasst die Maschine 1 einen Kühlmittelverteilerraum 4, in welchen über einen Kühlmitteleinlass 33 ein Kühlmit- tel K eingeleitet werden kann. Entlang der axialen Richtung A im Abstand zum Kühlmittelverteilerraum 4 ist ein Kühlmittelsammlerraum 5 angeordnet. Der Kühl- mittelverteilerraum 4 kommuniziert mittels mehrerer Kühlkanäle 10, von welchen in der Darstellung der Figur 1 nur ein einziger erkennbar ist, fluidisch mit dem Kühl- mittelsammlerraum 5. In einem in den Figuren nicht gezeigten Querschnitt senk- recht zur axialen Richtung A können der Kühlmittelverteilerraum 4 und der Kühl- mittelsammlerraum 5 jeweils eine ringförmige Geometrie besitzen. Entlang der Umfangsrichtung U sind mehrere Kühlkanäle 10 beabstandet zueinander ange- ordnet, die sich jeweils entlang der axialen Richtung A vom ringförmigen Kühlmit- telverteilerraum 4 zum ringförmigen Kühlmittelsammlerraum 5 erstrecken. Somit kann das über den Kühlmitteleinlass 33 in den Kühlmittelverteilerraum 4 einge- brachtes Kühlmittel K auf die einzelnen Kühlkanäle 10 verteilt werden. Nach dem Durchströmen der Kühlkanäle 10 und der Aufnahme von Wärme von den Stator- wicklungen wird das Kühlmittel K im Kühlmittelsammlerraum 5 gesammelt und über einen am Stator 2 vorgesehenen Kühlmittelauslass 34 wieder aus der Ma- schine 1 ausgeleitet.

Wie die Darstellungen der Figuren 1 und 2 erkennen lassen, sind die Statorwick- lungen 6 in Zwischenräumen 9 angeordnet, die zwischen jeweils zwei in Umfangs- richtung U benachbarten Statorzähnen 8 ausgebildet sind. Besagte Zwischenräu- me 9 sind dem einschlägigen Fachmann auch als sogenannte“Statornuten“ oder “Stator-Schlitze“ bekannt, die sich ebenso wie die Statorzähne 8 entlang der axia- len Richtung A erstrecken.

Figur 3a zeigt einen zwischen zwei in Umfangsrichtung U benachbarten

Statorzähnen 8 - im Folgenden auch als Statorzähne 8a, 8b bezeichnet - ausge- bildeten Zwischenraum 9 in einer Detaildarstellung und in einem Querschnitt senk- recht zur axialen Richtung A. Um die Wärmeübertragung der von den Statorwick- lungen 6 erzeugten Abwärme auf das durch die Kühlkanäle 10 strömende Kühlmit- tel K zu verbessern, ist entsprechend Figur 3a in den Zwischenräumen 9 jeweils eine Kunststoffmasse 11 aus einem Kunststoff vorgesehen. Besonders bevorzugt ist die Kunststoffmasse 11 eine Spritzgussmasse aus einem elektrisch isolieren- den Kunststoff. Der elektrisch isolierende Kunststoff 11 kann ein Thermoplast oder ein Duroplast sein. Bevorzugt ist das ersten Kunststoffmaterial der ersten Kunst- stoffmasse 11 a ein Thermoplast oder ein Duroplast, wohingegen und das zweite Kunststoffmaterial der zweiten Kunststoffmasse 11 b ein Duroplast ist. Die im Zwischenraum 9 angeordnete Kunststoffmasse 11 setzt sich aus einer eine ersten Kunststoffmasse 11 a aus einem ersten Kunststoffmaterial und aus einer zweiten Kunststoffmasse 11 b aus einem zweiten Kunststoffmaterial zusammen, wobei die beiden Kunststoffmassen 11 a, 11 b unterschiedliche thermische Leitfä higkeiten aufweisen. Die thermische Leitfähigkeit des zweiten Kunststoffmaterials, also der zweiten Kunststoffmasse 11 b ist im Beispielszenario kleiner als die ther- mische Leitfähigkeit des ersten Kunststoffmaterials, also der ersten Kunststoff- masse 11a.

Die Statorwicklung 6 ist gemäß Figur 3a in dem Zwischenraum 9 in die erste Kunststoffmasse 11 a aus dem ersten Kunststoffmaterial eingebettet. Die erste Kunststoffmasse 11 a mit der darin eingebetteten Statorwicklung 6 und der Kühl kanal 10 sind in die zweite Kunststoffmasse 11 b aus dem zweiten Kunststoffmate- rial eingebettet bzw. in dieser angeordnet sowie von dieser begrenzt. Insbesonde- re sind die den Zwischenraum 9 begrenzenden Oberflächenabschnitte 29 der bei den Statorzähne 8a, 8b sowie des Statorkörpers 7 mit der zweiten Kunststoffmas- se 11 b beschichtet. Auf diese Weise wird verhindert, dass die typischerweise elektrisch leitenden Statorzähne 8 bzw. der typischerweise elektrisch leitenden elektrisch mit den Statorwicklungen 6 in Kontakt geraten kann.

Wie Figur 3a erkennen lässt, ist der im Zwischenraum 9 angeordnete Kanalab- schnitt des Kühlkanals 10 als Rohrkörper 16 ausgebildet. In dem in Figur 3a ge- zeigten Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A erstreckt sich der Kühlkanal 10 in der radialen Richtung R und besitzt zwei Breitseiten 20a, 20b, die einander in der Umfangsrichtung U gegenüberliegen. Ferner weist der Rohrkörper 16 zwei Schmalseiten 21 a, 21 b auf, welche die beiden Breitseiten 20a, 20b miteinander verbinden. Die beiden Schmalseiten 21 a, 21 b liegen einander in der radialen Rich- tung R gegenüber, sodass eine Schmalseite 21 a radial außen und die andere Schmalseite 21 b radial innen im Zwischenraum 9 angeordnet ist. Zweckmäßig be- trägt die Seitenlänge wenigstens einer der beiden Schmalseiten 21 a, 21 b höchs- tens ein Fünftel einer Seitenlange wenigstens einer der beiden Breitseiten 20a, 20b, so dass der Rohrkörper 16 ein Flachrohr 17 bildet.

Bevorzugt unterteilt der Rohrkörper 16 den in Umfangsrichtung U vom ersten und zweiten Statorzahn 8a, 8b begrenzten Zwischenraum 9 entlang der Umfangsrich- tung U in einen ersten und einen zweiten Teilraum 9a, 9b. Wie Figur 3a anschau- lich belegt, ist im ersten Teilraum 9a eine auf den ersten Statorzahn 8a gewickelte erste Statorwicklung 6a angeordnet. Im zweiten Teilraum 9b ist eine auf den zwei- ten Statorzahn 8b gewickelte zweite Statorwicklung 6b angeordnet. Im Beispiel der Figur 3a berührt die radial äußere Schmalseite 21a des Rohrkörpers 16 die zweite Kunststoffmasse 11 b. In einer vereinfachten Variante des Beispiels kann auf die Verwendung zweier verschiedener Kunststoffmassen verzichtet sein, d.h. es ist dann im Zwischenraum 9 nur eine einzige Kunststoffmasse vorgesehen.

Der Rohrkörper 16 kann aus einem elektrisch leitenden Material, typischerweise aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium, hergestellt sein. Alternativ dazu kann der Rohrkörper 16 kann aus einem elektrisch isolierendem Material, typi- scherweise aus einem Kunststoff, hergestellt sein.

Der Rohrkörper 16 bzw. das Flachrohr 17 umgibt einen Rohrkörperinnenraum 22, wobei am Rohrkörper 16 Trennelemente 18 ausgeformt sind, welche den Rohr- körperinnenraum 22 in mehrere Teilkühlkanäle 19 unterteilen. In Figur 3a sind bei spielhaft drei Trennelemente 18 gezeigt, so dass sich vier Teilkühlkanäle 19 erge- ben. Grundsätzlich kann der Rohrkörper als Mehrkammerohr mit einer beliebigen Anzahl an Teilkühlkanälen 19 realisiert sein.

Die Figur 3b zeigt eine Weiterbildung des Beispiels der Figur 3a. Im Beispiel der Figur 3b ragt die radial äußere Schmalseite 21a des Rohrkörpers 16 in die zweite Kunststoffmasse 11 b hinein. Außerdem sind die radial innere Schmalseite 21 b sowie die beiden Breitseiten 20a, 20b des Rohrkörpers 16 mit der zweiten Kunst- stoffmasse 11 b bedeckt bzw. beschichtet. Diese Variante empfiehlt sich, wenn der Rohrkörper 16 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist.

Die Figur 3c zeigt eine andere Weiterbildung des Beispiels der Figur 3a. Im Bei- spiel der Figur 3c weist die radial äußere Schmalseite 21 a in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A eine größere Seitenlange auf als die radial inne- re Schmalseite 21 b. Damit einher geht typischerweise eine Verjüngung des Rohr- körpers 16 radial nach innen. Somit weist der Rohrkörper 16 bzw. das Flachrohr 17 somit die Geometrie eines Trapezes auf. Diese Variante nutzt den im Zwi- schenraum 9 zur Verfügung stehenden Bauraum besonders effektiv für die Anord- nung des Kühlkanals 10.

Die Figur 3d zeigt eine Kombination der Varianten gemäß Figur 3b und 3c.

Auch im Beispiel der Figur 3d weist die radial äußere Schmalseite 21a in dem Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung A eine größere Seitenlänge auf als die radial innere Schmalseite 21 b. Insbesondere kann der Rohrkörper 16 bzw. das Flachrohr 17 somit die Geometrie eines Trapezes aufweisen. Auch im Beispiel der Figur 3d ragt die radial äußere Schmalseite 21 a des Rohrkörpers 16 in die zweite Kunststoffmasse 11 b hinein. Außerdem sind die radial innere Schmalseite 21 b sowie die beiden Breitseiten 20a, 20b des Rohrkörpers 16 mit der zweiten Kunst- stoffmasse 11 b bedeckt bzw. beschichtet. Diese Variante empfiehlt sich, wenn der Rohrkörper 16 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist.

Zur Fierstellung einer elektrischen Maschine 1 gemäß den Figuren 3a und 3c wer- den zunächst die den Zwischenraum 9 begrenzenden Oberflächenabschnitte 29 der beiden Statorzähne 8a, 8b sowie des Statorkörpers 7 mit dem zweiten Kunst- stoffmaterial umspritzt und auf diese Weise die zweite Kunststoffmasse 11 b gebil det. Danach wird der den Kühlkanal bildende Rohrkörper 16 bzw. in den Zwi- schenraum 9 eingebracht. Ebenso werden die Statorwicklungen 6 in die Zwi- schenräume 9 eingebracht, mit der ersten Kunststoffmasse 11 a umspritzt und auf diese Weise auf den Statorzähnen 8a, 8b fixiert.

Um eine elektrische Maschine 1 gemäß den Figuren 3b und 3d herzustellen, ist es lediglich erforderlich, die Rohrkörper 16 bzw. Flachrohre 17 vor dem Umspritzen mit dem zweiten Kunststoffmaterial bzw. der zweiten Kunststoffmasse 11 b in die Zwischenräume 9 einzubringen. Auf diese Weise werden auch die Schmalseiten 21 a, 21 b und die Breitseiten 20a, 20b des Rohrkörpers 16 bzw. des Flachrohrs 17 beim Umspritzen mit der zweiten Kunststoffmasse 11 b wie gewünscht mit dieser bedeckt bzw. beschichtet.

Im Folgenden wird wieder auf die Figur 1 Bezug genommen. Wie die Figur 1 an- schaulich belegt, kann die Kunststoffmasse 11 , insbesondere die erste Kunst- stoffmasse 11 a, axial beidseitig aus den Zwischenräumen 9 herausragen. Dies er- laubt es, auch den Kühlmittelverteilerraum 4 sowie, alternativ oder zusätzlich, den Kühlmittelsammlerraum 5 zur thermischen Ankopplung an axiale Endabschnitte 14a, 14b der jeweiligen Statorwicklung 6 in die Kunststoffmasse 11 einzubetten, die axial außerhalb des jeweiligen Zwischenraum 9 angeordnet sind. Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsvariante begrenzt die Kunststoffmasse 11 den Kühlmittelverteilerraum 4 sowie den Kühlmittelsammlerraum 5 jeweils zumindest teilweise.

Auf diese Weise kann auch im Bereich der üblicherweise thermisch besonders be- lasteten axialen Endabschnitte 14a, 14b der betreffenden Statorwicklung 6 ein ef- fektiver Wärmeübergang an das im Kühlmittelverteilerraum 4 bzw. Kühlmittel- sammlerraum 5 vorhandene Kühlmittel K hergestellt werden. Diese Maßnahme er- laubt eine besonders effektive Kühlung der beiden axialen Endabschnitte 14a, 14b der Statorwicklung 6. Ferner ist gemäß Figur 1 der Stator 2 mit dem Statorkörper 7 und den Stator- zähnen 8 axial zwischen einem ersten und einem zweiten Lagerschild 25a, 25b angeordnet. Wie die Figur 1 erkennen lässt, ist ein Teil des Kühlmittelverteiler- raums 4 in dem ersten Lagerschild 25a und ein Teil des Kühlmittelsammlerraums 5 in einem zweiten Lagerschild 25b angeordnet. Der Kühlmittelverteilerraum 4 wird also sowohl vom ersten Lagerschild 25a als auch von der Kunststoffmasse 11 be- grenzt. Entsprechend wird der Kühlmittelsammlerraum 5 sowohl vom zweiten La- gerschild 25b als auch von der Kunststoffmasse 11 begrenzt.

Der Kühlmittelverteilerraum 4 und der Kühlmittelsammlerraum 5 sind jeweils teil- weise durch einen in der Kunststoffmasse 11 ausgebildeten Flohlraum 41a, 41 b realisiert. Der erste Flohlraum 41 a wird durch einen im ersten Lagerschild 25a ausgebildeten Hohlraum 42a zum Kühlmittelverteilerraum 4 ergänzt. Entspre- chend wird der zweite Hohlraum 41 b durch einen im zweiten Lagerschild 25b aus- gebildeten Hohlraum 42b zum Kühlmittelsammlerraum 5 ergänzt.

Im ersten Lagerschild 25a kann ferner eine Kühlmittelzuführung 35 ausgebildet sein, welche den Kühlmittelverteilerraum 4 fluidisch mit einem außen, insbesonde- re wie in Figur 1 dargestellt umfangsseitig, am ersten Lagerschild 25a vorgesehe- nen Kühlmitteleinlass 33 verbindet. Im zweiten Lagerschild 25b kann entspre- chend eine Kühlmittelabführung 36 ausgebildet sein, welche den Kühlmittelsamm- lerraum 4 fluidisch mit einem außen, insbesondere wie in Figur 1 dargestellt um- fangsseitig, am Lagerschild 25b vorgesehenen Kühlmitteleinlass 34 verbindet.

Dies ermöglicht eine Anordnung des Kühlmittelverteilerraum 4 bzw. des Kühlmit- telsammlerraum 5 jeweils radial außen am ersten bzw. zweiten Endabschnitt 14a, 14b der betreffenden Statorwicklung 6 und auch in der Verlängerung dieser End- abschnitte 14a, 14b entlang der axialen Richtung A. Die im Betrieb der Maschine 1 thermisch besonders belasteten Endabschnitte 14a, 14b der Statorwicklungen 6 können auf diese Weise besonders effektiv gekühlt werden. Gemäß Figur 1 kann die Kunststoffmasse 11 aus dem elektrisch isolierenden Kunststoff auch auf einer Außenumfangsseite 30 des Statorkörpers 7 angeordnet sein und somit auf der Außenumfangsseite 30 eine Kunststoffbeschichtung 11.1 ausbilden. Somit kann der typischerweise aus elektrisch leitenden Statorplatten gebildete Statorkörper 7 des Stators 2 elektrisch gegen die Umgebung isoliert werden. Die Bereitstellung eines separaten Gehäuses zur Aufnahme des Stator- körpers 7 kann somit entfallen.

Die Figur 4 zeigt eine Variante des Beispiels der Figur 1 in dem Längsschnitt ent- lang der Rotationsachse D des Rotors 3. Um auch die Rotorwelle 31 sowie die beiden Wellenlager 32a, 32b im Betrieb der Maschine 1 zu kühlen, kann die Kühlmittelzuführung 35 thermisch an das im ersten Lagerschild 25a angeordnete, erste Wellenlager 32a gekoppelt sein. Ebenso kann die Kühlmittelabführung 36 thermisch an das im zweiten Lagerschild 25b angeordnete, zweite Wellenlager 32b gekoppelt sein. Eine separate Kühleinrichtung zum Kühlen der Wellenlager 32a, 32b kann auf diese Weise entfallen, woraus sich Kostenvorteile ergeben. Im Beispiel der Figur 4 sind der Kühlmitteleinlass 33 und der Kühlmittelauslass 34 an der äußeren Stirnseite 26a bzw. 26b des ersten bzw. zweiten Lagerschilds 25a, 25b vorgesehen. Bei der Variante gemäß den Figuren 4 und 1 sind die Statorwick- lungen 6 bzgl. der radialen Richtung R radial innerhalb der Kühlkanäle 10 ange- ordnet. Die Statorwicklungen 6 sind mit einem elektrischen Anschluss 50 durch ei- ne im zweiten Lagerschild 25b vorgesehene Durchführung 39 aus dem Stator 2 heraus nach außen geführt, so dass sie von außen elektrisch bestromt werden können. Die Durchführung 39 ist bzgl. der radialen Richtung R zwischen dem Kühlmittelverteilerraum 4 bzw. dem Kühlmittelsammlerraum 5 und der Drehachse D angeordnet.

Im Beispiel der Figur 5, welche eine gegenüber der Figur 4 vereinfachte Ausfüh- rungsform in einer Teildarstellung zeigt, sind der Kühlmittelverteilerraum 4 und der Kühlmittelsammlerraum 5 ausschließlich in der axialen Verlängerung der Kühlka- näle 10 angeordnet. Diese Variante benötigt für den Kühlmittelverteilerraum 4 und für den Kühlmittelsammlerraunn 5 besonders wenig Bauraum. Bei der Variante gemäß Figur 5 sind die Statorwicklungen 6 bzgl. der radialen Richtung R radial in- nerhalb der Kühlkanäle 10 angeordnet. Denkbar ist aber alternativ oder zusätzlich auch eine Anordnung radial außerhalb der Kühlkanäle 10. Die Statorwicklungen 6 sind mittels eines elektrischen Anschlusses 50 durch eine im zweiten Lagerschild 25b vorgesehene Durchführung 39 aus dem Stator 2 heraus nach außen geführt, so dass sie von außen elektrisch bestromt werden können. Die Durchführung 39 ist bzgl. der radialen Richtung R radial außerhalb des Kühlmittelverteilerraums 4 bzw. des Kühlmittelsammlerraum 5 im zweiten Lagerschild 25b angeordnet.

Im Beispiel der Figur 6 ist eine Weiterbildung der Figur 4 gezeigt. Bei dieser Wei- terbildung umgibt der Kühlmittelverteilerraum 4 in dem in Figur 6 dargestellten Längsschnitt entlang der Rotationsachse D den ersten axialen Endabschnitt 14a der jeweiligen Statorwicklung 6 U-förmig oder C-förmig, also entlang dessen un- mittelbarer axialer Verlängerung, sowie radial innen und radial außen. Entspre- chend umgibt der Kühlmittelsammlerraum 5 in dem Längsschnitt entlang der Rota- tionsachse D den zweiten axialen Endabschnitt 14b der jeweiligen Statorwicklung 6 U-förmig oder C-förmig, also entlang dessen axialer Verlängerung sowie radial innen und radial außen. Bei dieser Variante sind Kühlkanäle 10 sowohl radial in- nerhalb also auch radial außerhalb der Statorwicklung 6 vorgesehen. Somit sind die jeweiligen Statorwicklungen 6 einschließlich ihrer axialen Endabschnitte 14a, 14b über die Kühlkanäle 10 sowie über den Kühlmittelverteilerraum 4 und den Kühlmittelsammlerraum 5 in thermischem Kontakt mit dem Kühlmittel K. Dies er- laubt eine effektive Kühlung der Statorwicklungen 6 einschließlich ihrer axialen Endabschnitte 14a, 14b, die im Betrieb der Maschine 1 thermisch besonderen Be- lastungen ausgesetzt ist.

Zweckmäßig kann ist die gesamte Kunststoffmasse 11 , also insbesondere die in den Zwischenräumen 9 zwischen den Statorzähnen 9 angeordnete und die den Kühlmittelverteilerraum 4 und den Kühlmittelsammlerraum 5 begrenzende Kunst- stoffmasse 11 , einstückig ausgebildet sein.

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