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Title:
ELECTRICAL MACHINE FOR A MOTOR-VEHICLE DRIVE TRAIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/032876
Kind Code:
A2
Abstract:
Electrical machine (12) for a drive train (10) of a motor vehicle, having a housing section (34), having a stator (36) which is fixed in relation to the housing section (34) and has a stator core (40) to which the stator windings (38) are fixed, having a rotor (42) which is mounted such that it can rotate in relation to the stator (36), and having a stator cooling arrangement (50) for cooling the stator (36), wherein the stator cooling arrangement (50) has at least one cooling channel (52) which extends along a circumferential section of the stator (36) and through which a cooling fluid can be routed in a flow direction (54). In this case, a plurality of turbulence-generating elements (64) are arranged in the cooling channel (52), said turbulence-generating elements being arranged one behind the other in the flow direction (54) and/or offset in a manner in transverse to the flow direction (54) in the cooling channel (52), wherein at least some turbulence-generating elements (64) are formed by turbulence-generating projections (68; 70), of which at least one is integrally formed with the housing section (34) and/or of which at least one is integrally formed with the stator core (40), and wherein at least one of the turbulence-generating projections (68; 70) has a radial length which is equal to at least 70% of the radial depth of the cooling channel (52).

Inventors:
SCHWEIHER MARK (DE)
HOFFMEISTER THOMAS (DE)
SODEMANN HARALD (DE)
ANSPANN STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/065794
Publication Date:
March 06, 2014
Filing Date:
July 26, 2013
Export Citation:
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Assignee:
GETRAG GETRIEBE ZAHNRAD (DE)
International Classes:
H02K1/20
Foreign References:
DE102007048683A12008-04-30
GB246323A1926-01-28
US20080030086A12008-02-07
EP2251957A22010-11-17
DE102008040917A12010-02-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
WITTE, WELLER & PARTNER (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Elektrische Maschine (12) für einen Antriebsstrang (10) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuseabschnitt (34),

einem Stator (36), der in Bezug auf den Gehäuseabschnitt (34) festgelegt ist und einen Statorkern (40) aufweist, an dem Statorwicklungen (38) festgelegt sind,

einem Rotor (42), der in Bezug auf den Stator (36) drehbar gelagert ist, und einer Statorkühlanordnung (50) zum Kühlen des Stators (36), wobei die Statorkühlanordnung (50) wenigstens einen Kühlkanal (52) aufweist, der sich entlang eines Umfangsabschnittes des Stators (36) erstreckt und durch den hindurch ein Kühlfluid in einer Strömungsrichtung (54) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kühlkanal (52) eine Mehrzahl von Turbulenzerzeugungselementen (64) angeordnet ist, die in dem Kühlkanal (52) in Strömungsrichtung (54) hintereinander und/oder quer zur Strömungsrichtung (52) versetzt angeordnet sind, wobei zumindest einige Turbulenzerzeugungselemente (64) durch Turbulenzerzeugungsvor- sprünge (68; 70) ausgebildet sind, von denen zumindest einer einstückig mit dem Gehäuseabschnitt (34) und/oder von denen zumindest einer einstückig mit dem Statorkern (40) ausgebildet ist, und wobei wenigstens einer der Turbulenz- erzeugungsvorsprünge (68; 70) eine radiale Länge aufweist, die wenigstens 70 % der radialen Tiefe des Kühlkanals (52) beträgt.

2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Turbulenzerzeugungselemente (64) durch wenigstens ein Gitterelement (66) gebildet sind, das in den Kühlkanal (52) eingesetzt ist.

3. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Turbulenzerzeugungsvorsprünge (68; 70) ausgehend von einem Umfangsabschnitt des Statorkerns (40) spitz oder rundlich zulaufend ausgebildet ist.

4. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (52) einen Kanalströmungsquerschnitt aufweist, wobei der Turbulenzerzeugungsquerschnitt des in einer Ebene quer zur Strömungsrichtung angeordneten Turbulenzerzeugungsvorsprunges (68; 70) oder der in einer Ebene quer zur Strömungsrichtung angeordneten Turbulenzerzeugungsvorsprünge (68; 70) kleiner gleich 50 % des Kanalströmungsquerschnittes ist, insbesondere kleiner als 40 %.

5. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (52) zwischen dem Gehäuseabschnitt (34) und dem Statorkern (40) ausgebildet ist.

6. Elektrische Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorkühlanordnung (50) eine Mehrzahl von Kühlkanälen (52) aufweist, die über den Umfang des Statorkerns (40) herum verteilt angeordnet sind und durch Trennstege (60; 62) voneinander getrennt sind.

7. Elektrische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern (40) eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Befestigungsabschnitten (76) aufweist, wobei wenigstens ein Kühlkanal (52) zwischen zwei benachbarten Befestigungsabschnitten (76) angeordnet ist.

8. Elektrische Maschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (62) durch den Statorkern (40) gebildet sind.

9. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern (40) eine Mehrzahl von Statorblechen (86) aufweist, die an ih- rem Außenumfang jeweils wenigstens einen ersten und einen zweiten Trennvorsprung (89a, 89b) aufweisen, wobei die ersten Trennvorsprünge (89a) zusammen einen ersten Trennsteg (62a) bilden und wobei die zweiten Trennvorsprünge (89b) zusammen eine zweiten Trennsteg (62b) bilden, wobei der Kühlkanal (52) in Richtung quer zur Strömungsrichtung durch den ersten und den zweiten Trennsteg (62a, 62b) begrenzt ist.

10. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkern (40) eine Mehrzahl von Statorblechen (86) aufweist, die an ihrem Außenumfang jeweils wenigstens einen Trennvorsprung (89) und/oder einen Turbulenzerzeugungs- vorsprung (70) aufweisen, wobei zumindest eine Teilanzahl aus der Mehrzahl von Statorblechen (86) als Gleichteile hergestellt sind, die zur Bildung des Statorkerns (40) in Umfangsrichtung versetzt zueinander und/oder um eine Zentralachse (90) gewendet montiert sind.

1 1 . Elektrische Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorbleche (86) mittels einer Anzahl n von Befestigungsabschnitten (76) miteinander verbunden sind, die gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind, so dass zwischen zwei benachbarten Befestigungsabschnitten (76) jeweils ein Blechsegment (80) gebildet ist, wobei die Statorbleche (86) in Umfangsrichtung um 3607n versetzt zueinander montiert sind.

12. Elektrische Maschine nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem als Gleichteil ausgebildeten Statorblech (86) im Bereich von jedem Blechsegment (80) jeweils wenigstens zwei einen Kühlkanal (52) bildende Trennvorsprünge (89) ausgebildet sind, wobei zwischen den zwei Trennvorsprüngen (89) von wenigstens einem der Blechsegmente (80) wenigstens ein Turbulenzerzeugungsvorsprung (70) ausgebildet ist.

13. Elektrische Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei Trennvorsprüngen (89) von wenigstens zwei der Blechsegmente (80) wenigstens ein Turbulenzerzeugungsvorsprung (70) ausgebildet ist, wobei die relative Umfangsposition (82) der Turbulenzerzeugungsvorsprünge (70) in den zwei Blechsegmenten (80) unterschiedlich ist.

14. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Turbulenzerzeugungsvorsprünge (70) innerhalb von wenigstens einem der Blechsegmente (80) anders ist als die Anzahl der Turbulenzerzeugungsvorsprünge (70) in einem anderen der Blechsegmente (80).

15. Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Getriebe (14), einer Fluid- versorgungseinrichtung (20) für das Getriebe (14) und einer elektrischen Maschine (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Kühlkanal (52) der elektrischen Maschine (12) an die Fluidversorgungseinrichtung (20) angeschlossen ist.

Description:
Elektrische Maschine für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuseabschnitt, mit einem Stator, der in Bezug auf den Gehäuseabschnitt festgelegt ist und einen Statorkern aufweist, an dem Statorwicklungen festgelegt sind, mit einem Rotor, der in Bezug auf den Stator drehbar gelagert ist, und mit einer Statorkühlanordnung zum Kühlen des Stators, wobei die Statorkühlanordnung wenigstens einen Kühlkanal aufweist, der sich entlang eines Umfangs- abschnittes des Stators erstreckt und durch den hindurch ein Kühlfluid in einer Strömungsrichtung führbar ist.

[0002] Auf dem Gebiet der Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge ist es bekannt, elektrische Maschinen als Anlasser und/oder Lichtmaschine zu verwenden. Es ist auch bekannt, die elektrische Maschine als Antriebsmaschine in einem Hybrid-Antriebsstrang oder in einem rein elektrischen Antriebsstrang einzusetzen.

[0003] Insbesondere bei Verwendung einer elektrischen Maschine als Antriebsmotor ist es wünschenswert, die elektrische Maschine mit einer hohen Leistungsdichte zu realisieren. Um eine unzulässige Erwärmung der elektrischen Maschine zu verhindern, ist es bekannt, die elektrische Maschine zu kühlen. Hierbei ist es bekannt, das Maschinengehäuse mit Kühlkanälen auszustatten, die beispielsweise als Bohrungen in dem Gehäuse ausgebildet sein können.

[0004] Auch ist es bekannt, das Gehäuse aus zwei Schalen zu realisieren, zwischen denen ein Kühlkanal eingerichtet ist.

[0005] Die bisherigen Konzepte zur Kühlung von elektrischen Maschinen, die zum Einbau in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen verwendbar sind, insbesondere als Antriebsmotoren, weisen einen geringen Wirkungsgrad auf. [0006] Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Maschine für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges anzugeben, bei der das Kühlkonzept bzw. das Kühlmanagement verbessert ist, sowie einen Antriebsstrang mit einer derartigen elektrischen Maschine anzugeben.

[0007] Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten elektrischen Maschine gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass der Kühlkanal zwischen dem Gehäuseabschnitt und dem Statorkern oder in dem Statorkern ausgebildet ist.

[0008] Durch diese Maßnahme kann eine direkte thermische Anbindung zwischen erwärmtem Statorkern und einem in den Kühlkanal strömenden Kühlfluid realisiert werden.

[0009] Die in den Statorwicklungen insbesondere als Folge von Blindströmen entstehende Wärme wird direkt in den Statorkern eingeleitet. Durch die Maßnahme, das Kühlfluid direkt an dem Statorkern vorbeiströmen zu lassen, kann ein hoher Kühlwirkungsgrad erzielt werden. Denn der Wärmeübergang von dem Statorkern zu dem Kühlfluid kann bereits dadurch verbessert werden, dass die Wärme nicht noch von dem Statorkern über eine Gehäusewandung erfolgen muss.

[0010] Ferner kann bei dieser Ausführungsform der konstruktive Aufwand zur Realisierung der elektrischen Maschine verringert werden, da insbesondere der Gehäuseabschnitt einfacher realisierbar ist.

[0011] Die elektrische Maschine kann als Außenläufermaschine ausgebildet sein, wobei die Statorkühlanordnung im Inneren des Statorkerns angeordnet ist. In der Regel ist die Statorkühlanordnung jedoch am Außenumfang des Stators vorgesehen. Der Kühlkanal kann sich in Umfangsrichtung erstrecken, oder kann schraubenförmig um den Umfang herum angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn der Kühlkanal parallel zu einer Längsachse der elektrischen Maschine ausgerichtet ist. [0012] Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist der Kühlkanal daher vorzugsweise radial nach innen durch den Statorkern selbst begrenzt, und radial nach außen durch den Gehäuseabschnitt. In einer alternativen erfindungsgemäßen Variante ist der Kühlkanal in dem Statorkern ausgebildet, beispielsweise durch geeignete Löcher in Statorblechen.

[0013] Obgleich die Statorkühlanordnung insbesondere zur Kühlung des Stators und der daran festgelegten Statorwicklungen ausgelegt ist, versteht sich, dass die Statorkühlanordnung auch zum Abtransport von Wärme genutzt sein kann, die in anderen Komponenten der elektrischen Maschine entsteht.

[0014] Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Getriebe, mit einer Fluidversorgungseinrichtung für das Getriebe und mit einer elektrischen Maschine der erfindungsgemäßen Art, wobei der Kühlkanal der elektrischen Maschine an die Fluidversorgungseinrichtung angeschlossen ist.

[0015] Bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, dass die Statorkühlanordnung in das Fluidkühlungssystem des Getriebes integriert werden kann.

[0016] Mit anderen Worten wird zur Kühlung des Getriebes oder von Komponenten hiervon (beispielsweise von Reibkupplungen wie bei einem Doppelkupplungsgetriebe) das gleiche Fluid verwendet, insbesondere ein Hydrauliköl, beispielsweise ein ATF-ÖI.

[0017] Bei einem derartigen Kühlkonzept kann ein einheitlicher Fluidhaushalt für den Antriebsstrang oder zumindest für das Getriebe hiervon realisiert werden, so dass insbesondere die gesamte Kühlung und Schmierung aller Getriebekomponenten einschließlich einer daran vorzugsweise angebundenen elektrischen Maschine mittels der gleichen Fluidversorgungseinrichtung realisiert werden können.

[0018] Das Getriebe kann beispielsweise ein Doppelkupplungsgetriebe sein, wobei die elektrische Maschine vorzugsweise an einen Abschnitt zwischen einem Aus- gangsglied von einer der zwei Reibkupplungen bzw. dem zugeordneten Getriebeeingang angeschlossen ist.

[0019] Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.

[0020] Generell ist es möglich, die Statorkühlanordnung mittels eines einzigen Kühlkanals zu realisieren, der sich über einen Umfangsabschnitt von beispielsweise größer 90° erstrecken kann, insbesondere jedoch auch als Ringkanal ausgebildet sein kann.

[0021] Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Statorkühlanordnung eine Mehrzahl von Kühlkanälen aufweist, die über den Umfang des Statorkerns herum verteilt angeordnet und durch Trennstege voneinander getrennt sind.

[0022] Bei dieser Ausführungsform erstrecken sich die Kühlkanäle vorzugsweise jeweils über Winkelbereiche im Bereich von 5° bis 90°, insbesondere von 10° bis 45°. Die Breite der Kanäle kann dabei vorzugsweise in einem Bereich von 15 bis 50 mm liegen, insbesondere im Bereich von 20 bis 30 mm.

[0023] Hierdurch ist es generell möglich, innerhalb der Kühlkanäle besser darauf Einfluss zu nehmen, dass das Kühlfluid die Wärme mit hoher Effizienz abtransportieren kann.

[0024] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Statorkern eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Befestigungsabschnitten auf, wobei zwischen zwei benachbarten Befestigungsabschnitten wenigstens ein Kühlkanal angeordnet ist.

[0025] Die Befestigungsabschnitte können beispielsweise durch Nuten in dem Statorkern ausgebildet sein, können jedoch auch durch gegenüber dem Umfang des Statorkerns vorstehende Nasen gebildet sein. Letztere Variante ist insbesondere dann von Vorzug, wenn der Statorkern aus einer Mehrzahl von Statorblechen zusammenge- setzt ist, die mittels Stehbolzen oder dergleichen in axialer Richtung zusammengehalten werden.

[0026] Besonders bevorzugt ist es, wenn jeweils zwischen zwei benachbarten Befestigungsabschnitten wenigstens ein Kühlkanal, vorzugsweise jedoch wenigstens zwei Kühlkanäle angeordnet sind. Bei der Ausbildung von wenigstens zwei Kühlkanälen zwischen zwei benachbarten Befestigungsabschnitten können die Kühlkanäle in Umfangs- richtung kürzer realisiert werden.

[0027] Bei der Ausführungsform mit einer Mehrzahl von Kühlkanälen ist es möglich, die Trennstege an einem Umfangsabschnitt des Gehäuseabschnittes auszubilden. Mit anderen Worten können die Kühlkanäle durch radiale Ausbuchtungen in dem Gehäuseabschnitt ausgebildet sein, insbesondere am Innenumfang des Gehäuseabschnittes.

[0028] Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Trennstege durch den Statorkern gebildet sind.

[0029] In diesem Fall kann der Innenumfang des den Statorkern umgebenden Gehäuseabschnittes einfach geformt sein, und zwar im Wesentlichen zylindrisch, wobei die Trennstege sich dann bis zum Innenumfang des Gehäuseabschnittes erstrecken.

[0030] Generell ist es möglich, zwischen den benachbarten Kühlkanälen separate Dichtungseinrichtungen vorzusehen. Da es jedoch auf eine hundertprozentige Fluid- dichtheit zwischen den Kühlkanälen vorzugsweise nicht ankommt, kann in diesem Fall auf separate Dichtungsmittel im Bereich der Trennstege verzichtet werden.

[0031] Gemäß einer insgesamt bevorzugten Ausführungsform weist der Statorkern eine Mehrzahl von Statorblechen auf, die an ihrem Außenumfang jeweils wenigstens einen ersten und einen zweiten Trennvorsprung aufweisen, wobei die ersten Trennvorsprünge zusammen einen ersten Trennsteg bilden und wobei die zweiten Trenn- vorsprünge zusammen einen zweiten Trennsteg bilden, wobei der Kühlkanal in Richtung quer zur Strömungsrichtung durch den ersten und den zweiten Trennsteg begrenzt ist.

[0032] Die Statorbleche können vergleichsweise einfach gefertigt werden, beispielsweise durch Stanzen oder durch Laserschneiden.

[0033] Die Verwendung eines geblechten Statorkerns ist auch aus elektrotechnischen Gründen (Wirbelstromverluste) vorteilhaft.

[0034] Die Statorbleche können jeweils eine axiale Dicke von 1 mm bis 5 mm aufweisen. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Statorbleche jeweils eine axiale Dicke im Bereich von 0,1 bis 0,6 mm aufweisen.

[0035] Für die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen spielen Vorsprünge am Außenumfang der Statorbleche eine Rolle. Dabei wird generell davon ausgegangen, dass die Statorbleche eine Dicke im Bereich von 1 mm bis 5 mm aufweisen, damit die Vorsprünge eine hinreichende Stabilität haben. Die Statorbleche können dabei einstückig ausgebildet sein oder aus jeweils einer Mehrzahl von identischen Teil-Statorblechen bzw. Blechscheiben aufgebaut sein, die jeweils eine Dicke von 0,1 bis 0,6 mm aufweisen. Mit anderen Worten kann ein Statorblech im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sowohl einstückig sein als auch aus einer Mehrzahl von Teil- Statorblechen (Blechscheiben) hergestellt sein.

[0036] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt darstellt, ist in dem Kühlkanal eine Mehrzahl von Turbulenzerzeugungselementen angeordnet, die in dem Kühlkanal in Strömungsrichtung hintereinander und/oder quer zur Strömungsrichtung versetzt angeordnet sind.

[0037] Die Turbulenzerzeugungselemente sorgen dafür, dass die Fluidströ- mung in dem Kühlkanal möglichst nicht laminar verläuft sondern als turbulente Strömung ausgebildet ist. Hierdurch kann die Reynoldszahl verringert werden, was Verbesserungen beim Wärmeübergang von dem Statorkern hin zu dem Kühlfluid mit sich bringt. Demzufolge kann bei relativ geringem Volumenstrom eine relativ hohe Kühlleistung realisiert werden.

[0038] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Turbulenzerzeugungselemente dabei durch wenigstens ein Gitterelement gebildet, das in den Kühlkanal eingesetzt ist.

[0039] Das Gitterelement oder die Gitterelemente können dabei als dreidimensionale, gebogene und mit Ausnehmungen versehene Blechstruktur ausgebildet sein, die daraufhin optimiert ist, eine möglichst hohe Turbulenz zu erzeugen.

[0040] Bevorzugt ist es ferner, wenn die Turbulenzerzeugungselemente in dem Kühlkanal so angeordnet sind, dass das Kühlfluid, in Strömungsrichtung gesehen, keinen über die gesamte Länge des Kühlkanals durchgehenden Querschnitt findet. Alternativ ist es hierzu bevorzugt, dass der Anteil der in axialer Richtung durchgehenden Querschnittsfläche kleiner ist als 10 % der Gesamtquerschnittsfläche des Kühlkanals.

[0041] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Turbulenzerzeugungselemente durch Turbulenzerzeugungsvorsprünge ausgebildet, von denen zumindest einer einstückig mit dem Gehäuseabschnitt und/oder von denen zumindest einer einstückig mit dem Statorkern ausgebildet ist.

[0042] Die Turbulenzerzeugungsvorsprünge können dabei in ähnlicher Form ausgebildet sein wie Trennvorsprünge, die einen Kühlkanal in Umfangsrichtung bzw. in einer Richtung quer zur Strömungsrichtung begrenzen.

[0043] Generell ist es möglich, diese Turbulenzerzeugungsvorsprünge beispielsweise am Innenumfang des Gehäuseabschnittes auszubilden. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Turbulenzerzeugungsvorsprünge am Außenumfang des Statorkerns ausgebildet sind. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn auch Trennvorsprünge zur Begrenzung von Kühlkanälen an dem Statorkern bzw. einstückig hiermit ausgebildet sind. [0044] Da der Statorkern vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Statorblechen realisiert ist, können die Turbulenzerzeugungsvorsprünge dabei durch Vorsprünge an einem jeweiligen Statorblech ausgebildet sein.

[0045] Beim axialen Zusammensetzen der Statorbleche werden die Trennvorsprünge der Statorbleche dann vorzugsweise in axialer Richtung fluchtend miteinander ausgerichtet, wohingegen die Turbulenzerzeugungsvorsprünge der einzelnen Statorbleche vorzugsweise so angeordnet sind, dass diese in Strömungsrichtung hintereinander und/oder quer zur Strömungsrichtung versetzt zueinander angeordnet werden.

[0046] Statorbleche dieser Art können dabei kostengünstig hergestellt werden, da das "zusätzliche" Ausbilden von Trennvorsprüngen und/oder Turbulenzerzeugungs- vorsprüngen im Wesentlichen keinen Zusatzaufwand erfordert, insbesondere, wenn die Statorbleche durch Stanzen oder Laserschneiden hergestellt werden.

[0047] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens einer der Turbulenzerzeugungsvorsprünge ausgehend von einem Umfangsabschnitt des Statorkerns spitz oder rundlich zulaufend ausgebildet.

[0048] Bei dieser Ausführungsform kann Wärme über einen vergleichsweise großen Querschnitt am Fuß des Turbulenzerzeugungsvorsprunges von dem Statorkern in den Turbulenzerzeugungsvorsprung geleitet werden, so dass auch eine Wärmeübertragung von den Turbulenzerzeugungsvorsprüngen in das turbulent daran vorbeiströmende Kühlfluid erfolgen kann.

[0049] Durch die spitze oder rundlich zulaufende Ausgestaltung kann dabei erreicht werden, dass der für den Durchfluss von Kühlfluid in Strömungsrichtung insgesamt zur Verfügung stehende Querschnitt hinreichend groß ist, um einen relativ großen Volumenstrom und damit einen hohen Wärmeabtransport realisieren zu können. [0050] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens einer der Turbulenzerzeugungsvorsprünge eine radiale Länge auf, die wenigstens 70 % der radialen Tiefe des Kühlkanals beträgt.

[0051] Von besonderem Vorzug ist es, wenn die radiale Länge größer ist als 90 % der radialen Tiefe, insbesondere gleich der radialen Tiefe des Kühlkanals ist.

[0052] Hierdurch kann eine Turbulenzerzeugungsmaßnahme in radialer Richtung über einen großen Teil oder den gesamten Teil des Querschnittes des Kühlkanals realisiert werden. Somit kann erreicht werden, dass der Anteil der in Strömungsrichtung durchgehenden Querschnitte minimiert wird.

[0053] Insgesamt ist es folglich vorteilhaft, wenn der Kühlkanal einen Kanalströmungsquerschnitt aufweist, wobei der Turbulenzerzeugungsquerschnitt des in einer Ebene quer zur Strömungsrichtung angeordneten Turbulenzerzeugungsvorsprunges oder der in einer Ebene quer zur Strömungsrichtung angeordneten Turbulenzerzeugungsvorsprünge kleiner gleich 50 % des Kanalströmungsquerschnittes ist, insbesondere kleiner als 40 %.

[0054] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine eigene Erfindung gemäß einem dritten Aspekt darstellt, weist der Statorkern eine Mehrzahl von Statorblechen auf, die an ihrem Außenumfang jeweils wenigstens einen Trennvorsprung und/oder einen Turbulenzerzeugungs- vorsprung aufweisen, wobei zumindest eine Teilanzahl aus der Mehrzahl von Statorblechen als Gleichteile hergestellt sind, die zur Bildung des Statorkerns in Umfangs- richtung versetzt zueinander und/oder um eine Zentralachse gewendet montiert sind.

[0055] Hierbei kann der Statorkern im Idealfall mittels nur eines Werkzeuges zur Herstellung eines Statorblech-Typs realisiert werden.

[0056] Bevorzugt ist hierbei eine Variante, bei der die als Gleichteile hergestellten Statorbleche zur Bildung des Statorkerns ausschließlich in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet werden, um ein Wenden um die Zentralachse zu vermeiden. Denn Letzteres führt zu einem erhöhten Montageaufwand beim Herstellen der elektrischen Maschine.

[0057] Die Zentralachse ist vorzugsweise eine senkrecht zur Längsachse der elektrischen Maschine verlaufende Achse, die insbesondere durch einen Befestigungsabschnitt hindurch verläuft.

[0058] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Statorbleche mittels einer Anzahl n von Befestigungsabschnitten miteinander verbunden, wobei die Befestigungsabschnitte gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind, derart, dass zwischen zwei benachbarten Befestigungsabschnitten jeweils ein Blechsegment gebildet ist, wobei die Statorbleche in Umfangsrichtung um 3607n versetzt zueinander montiert sind.

[0059] Bei dieser Variante hängt die Anzahl der unterschiedlichen Umfangspo- sitionen der Statorbleche von der Anzahl der Befestigungsabschnitte ab.

[0060] Die Anzahl n der Befestigungsabschnitte beträgt vorzugsweise 3 oder 4 und ist vorzugsweise kleiner als 7.

[0061] Dabei ist es bevorzugt, wenn an dem als Gleichteil ausgebildeten Statorblech im Bereich von jedem Blechsegment jeweils wenigstens zwei einen Kühlkanal bildende Trennvorsprünge ausgebildet sind, wobei zwischen den zwei Trennvorsprüngen von wenigstens einem der Blechsegmente wenigstens ein Turbulenzerzeugungs- vorsprung ausgebildet ist.

[0062] Besonders bevorzugt ist es ferner, wenn zwischen den zwei Trennvorsprüngen von wenigstens zwei der Blechsegmente wenigstens ein Turbulenz- erzeugungsvorsprung ausgebildet ist, wobei die relative Umfangsposition der Turbulenz- erzeugungsvorsprünge in den zwei Blechsegmenten unterschiedlich ist. [0063] Vorzugsweise ist die relative Umfangsposition des Turbulenz- erzeugungsvorsprungs oder der Turbulenzerzeugungsvorsprünge in den jeweiligen Blechsegmenten jeweils unterschiedlich.

[0064] Durch diese Maßnahme ist es möglich, durch Bildung des Statorkerns durch in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete Statorbleche eine gute Turbulenzerzeugungsstruktur zu realisieren.

[0065] Generell kann die Anzahl der Turbulenzerzeugungsvorsprünge in den jeweiligen Blechsegmenten jeweils identisch sein.

[0066] Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Anzahl der Turbulenzerzeugungsvorsprünge innerhalb von wenigstens einem der Blechsegmente anders ist als die Anzahl der Turbulenzerzeugungsvorsprünge in einem anderen der Blechsegmente.

[0067] Hierdurch ist es weiterhin möglich, eine möglichst große Variabilität hinsichtlich der Erzeugung einer Turbulenzerzeugungsstruktur in dem Kühlkanal zu realisieren.

[0068] Insgesamt kann mit der vorliegenden Erfindung je nach Ausführungsform wenigstens einer der folgenden Vorteile erzielt werden.

[0069] Die Führung des Fluides in dem Kühlkanal oder den Kühlkanälen wird durch die Geometrie von Statorblechen erzeugt und nicht durch eine speziell hierfür vorgesehene Geometrie im Gehäuse der elektrischen Maschine bzw. eines die elektrische Maschine aufnehmenden Gehäuseabschnittes. Durch die Integration von hydrodynamischen Maßnahmen in die Kühlkanäle, die geeignet sind, die Fluidstromung in den Kühlkanälen gezielt turbulent werden zu lassen, kann der Wärmeübergang zwischen dem erwärmten Statorkern und dem Kühlfluid maximiert werden. [0070] Im Vergleich zu Lösungen des Standes der Technik lässt sich das Kühlkonzept vorzugsweise ohne zusätzliche Bauteile realisieren, wodurch sich Kosten- und Bauraumvorteile ergeben können.

[0071] Durch die Ausbildung der Führung des Kühlfluides mittels der Geometrie des Statorkerns bzw. der Statorbleche ist eine Optimierung an hydraulische Bedürfnisse von Strömung und Kühlung möglich. Insbesondere können beispielsweise Radien und Ausformungsschrägen wie bei gegossenen oder vorgegossenen und dann mechanisch bearbeiteten Kanälen im Gehäuseabschnitt vermieden werden. Vielmehr kann die Oberfläche des Innenumfangs des Gehäuseabschnittes glatt und damit kostengünstig zu fertigen sein.

[0072] Durch die Turbulenzerzeugungsmaßnahmen werden Fluidschichten durchmischt, so dass ein besserer Austausch der Wärme von dem Statorkern auch zu kühleren Fluidschichten ermöglicht wird, was insgesamt den Wärmeübergang erhöht.

[0073] Generell ist es möglich, die elektrische Maschine mittels eines Fluides wie Wasser zu kühlen. Bevorzugt ist jedoch eine Variante, bei der die Kühlung mittels eines Öls erfolgt, wobei das Öl vorzugsweise in den gleichen Haushalt eingebunden ist wie das zur Schmierung und/oder Kühlung verwendete Öl eines Getriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, das insbesondere nasslaufende Lamellenkupplungen aufweisen kann, die mittels eines derartigen Öls ebenfalls gekühlt werden.

[0074] Vorzugsweise wird dabei eine Fluidversorgungseinrichtung verwendet, bei der eine Pumpe mittels eines Elektromotors angetrieben wird, wobei ein Druckan- schluss der Pumpe vorzugsweise direkt mit einem Kühlkanal der elektrischen Maschine verbunden ist, insbesondere ohne Zwischenschaltung von Proportionalventilen.

[0075] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden 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. [0076] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht eines Antriebsstranges eines

Kraftfahrzeuges mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Abwicklung eines einzelnen Kühlkanals einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine in einer axialen Draufsicht auf ein Statorblech eines Statorkerns der elektrischen Maschine;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Kühlkanals einer weiteren Ausführungsform einer elektrischen Maschine;

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Statorbleches für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Statorbleches für eine erfindungsgemäße elektrische Maschine;

Fig. 8 eine axiale Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Statorblechs einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine;

Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf einen Kühlkanal, der unter Verwendung von Statorblechen der Fig. 7 aufgebaut ist; Fig. 10 eine Abwandlung des Kühlkanals der Fig. 9;

Fig. 1 1 eine schematische Draufsicht auf einen Kühlkanal, der unter Verwendung von Statorblechen der Fig. 8 realisiert ist;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Statorkerns, der mit Statorblechen gemäß Fig. 7 aufgebaut ist;

Fig. 13 eine schematische perspektivische Ansicht eines weiteren Statorkerns, der unter Verwendung von Statorblechen gemäß Fig. 8 aufgebaut ist; und

Fig. 14 eine der Fig. 2 vergleichbare schematische Querschnittsansicht durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine.

[0077] In Fig. 1 ist ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug in schematischer Form dargestellt und generell mit 10 bezeichnet. Der Antriebsstrang 10 weist eine elektrische Maschine 12 auf, die Antriebsleistung bereitstellen kann. Ferner weist der Antriebsstrang 10 weitere Antriebsstrangkomponenten 14 auf, die beispielsweise ein Getriebe beinhalten können. Das Getriebe kann beispielsweise ein Doppelkupplungsgetriebe sein. Ferner beinhaltet der Antriebsstrang 10 ein Differential 16, mittels dessen Antriebsleistung auf zwei angetriebene Räder 18L, 18R des Kraftfahrzeuges verteilbar ist.

[0078] Der Antriebsstrang 10 weist eine Fluidversorgungseinrichtung 20 auf. Die Fluidversorgungseinrichtung 20 beinhaltet eine Pumpe 22, die mittels eines Elektromotors 24 angetrieben ist. Ein Sauganschluss der Pumpe 22 ist mit einem Tank 26 verbunden. Ein Druckanschluss der Pumpe 22 ist mit einer Zuführleitung 28 verbunden, über die Fluid hin zu den Antriebsstrangkomponenten 14 und zu der elektrischen Maschine 12 geleitet werden kann. Bei 30 ist ein Rückfluss von Fluid zurück in den Tank 26 gezeigt. [0079] Das Fluid kann ein Öl sein, insbesondere ein Hydrauliköl wie ein ATF-

Öl.

[0080] Die elektrische Maschine 12 weist einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Gehäuseabschnitt 34 auf. Innerhalb des Gehäuseabschnittes 34 ist ein Stator 36 der elektrischen Maschine 12 angeordnet und starr mit dem Gehäuseabschnitt 34 verbunden. Der Stator 36 weist einen Statorkern 40 auf, an dem eine Mehrzahl von Statorwicklungen 38 ausgebildet sind, von denen in Fig. 1 lediglich die Wicklungsköpfe gezeigt sind.

[0081] Radial innerhalb des Stators 36 ist ein Rotor 42 angeordnet, der an dem Stator 36 oder an dem Gehäuseabschnitt 34 drehbar gelagert sein kann. Der Rotor 42 kann beispielsweise eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Permanentmagneten aufweisen. Ferner beinhaltet der Rotor 42 eine Rotorwelle 44, über die Antriebsleistung in den Antriebsstrang 10 eingespeist werden kann. Es versteht sich, dass die elektrische Maschine 12 nicht nur als Elektromotor sondern vorzugsweise auch als Generator betrieben werden kann, um auf diese Weise einen Ladestrom zum Laden einer elektrischen Batterie des Antriebsstranges 10 zu erzeugen.

[0082] Die elektrische Maschine 12 weist eine Statorkühlanordnung 50 auf. Die Statorkühlanordnung 50 beinhaltet einen Kühlkanal 52 oder eine Mehrzahl von Kühlkanälen 52, der oder die direkt zwischen dem Statorkern 40 und dem Innenumfang des Gehäuseabschnittes 34 angeordnet ist bzw. sind.

[0083] Der Kühlkanal 52 ist parallel zu einer nicht näher bezeichneten Längsachse der elektrischen Maschine 12 ausgerichtet und gibt eine Strömungsrichtung 54 für Kühlfluid vor, die ebenfalls parallel zu der Längsachse verläuft. Bei 56 ist ein Umfangs- abschnitt des Statorkerns 40 gezeigt, der aufgrund der Ausgestaltung des Kühlkanals 52 direkt mit dem Kühlfluid in Berührung kommt, um einen optimierten Wärmeübergang zu erzielen. [0084] Der Statorkern 40 kann aus einer Mehrzahl von Statorblechen zusammengesetzt sein, wie es dem Grunde nach im Stand der Technik bekannt ist. Dabei können die Statorbleche axial derart gegeneinander verpresst sein, dass diese in radialer Richtung nach innen hin zu dem Rotor fluiddicht miteinander verbunden sind. Die

Statorbleche können beispielsweise zu diesem Zweck beschichtet sein. In der Regel ist jedoch eine ohnehin an derartigen Statorblechen vorhandene Beschichtung hinreichend, um für die anzustrebende Fluiddichtheit in radialer Richtung zu sorgen.

[0085] An den Längsenden des Kühlkanals 52 können geeignete Anschlussmittel vorgesehen sein, die den Kühlkanal 52 an einer Seite mit einer Zuführleitung 28 und auf der anderen Seite mit einem Rückfluss 30 verbinden.

[0086] In den nachfolgenden Figuren werden weitere Ausführungsformen von elektrischen Maschinen beschrieben, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der elektrischen Maschine 12 der Fig. 1 entsprechen. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.

[0087] Fig. 2 zeigt eine elektrische Maschine 12, bei der über den Umfang verteilt mehrere (hier beispielhaft vier) Kühlkanäle 52a, 52b, 52c, 52d ausgebildet sind, die durch jeweilige Trennstege von einander getrennt sind. Die Trennstege erstrecken sich dabei zwischen einem Außenumfang des Statorkerns 40 und einem Innenumfang des Gehäuseabschnittes 34.

[0088] In einer Variante (Trennstege 60a, 60b) sind die Trennstege einstückig mit dem Gehäuseabschnitt 34 verbunden. In einer alternativen Variante (Trennstege 62a, 62b) sind diese einstückig mit dem Statorkern 40 verbunden. Letztere Variante ist bevorzugt. Im Falle des Aufbaus des Statorkerns 40 mittels einer Mehrzahl von Statorblechen können am Außenumfang der Statorbleche Trennvorsprünge gebildet sein, die gemeinsam die Trennstege 62a, 62b bilden. [0089] In Fig. 2 ist ferner gezeigt, dass in den Kühlkanälen Turbulenzerzeugungselemente 64 angeordnet sein können, die für einen verbesserten Wärmeübergang zwischen dem Statorkern 40 und dem Kühlfluid sorgen können.

[0090] Die Turbulenzerzeugungselemente 64 können dabei insbesondere in Längsrichtung versetzt und/oder in Richtung quer hierzu versetzt zueinander angeordnet sein.

[0091] Am Beispiel des Kühlkanals 52a ist gezeigt, dass in den Kühlkanal ein Gitterelement 66 eingeschoben sein kann, an dem Turbulenzerzeugungselemente 64' ausgebildet sind.

[0092] Am Beispiel des Kühlkanals 52b ist gezeigt, dass die Turbulenzerzeugungselemente 64 durch Turbulenzerzeugungsvorsprünge 68, die einstückig mit dem Statorkern 40 ausgebildet sind, oder durch Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70 ausgebildet sein können, die einstückig mit dem Gehäuseabschnitt 34 ausgebildet sind.

[0093] Bevorzugt ist es, wenn die Turbulenzerzeugungselemente 64 ausschließlich durch Turbulenzerzeugungsvorsprünge 68 gebildet sind, die einstückig mit dem Statorkern 40 ausgebildet sind, in gleicher Weise wie die Trennstege 62.

[0094] Die Turbulenzerzeugungsvorsprünge 68 sind dabei ausgehend von einem Umfangsabschnitt des Statorkerns 40 spitz oder rundlich zulaufend ausgebildet. Ferner weisen die Turbulenzerzeugungsvorsprünge 68 eine radiale Länge auf, die wenigstens 70 % der radialen Tiefe des Kühlkanals 52 beträgt. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Turbulenzerzeugungsvorsprünge 68 eine radiale Länge aufweisen, die gleich der radialen Tiefe bzw. Dicke des Kühlkanals 52 ist.

[0095] Der Kühlkanal 52 weist dabei vorzugsweise einen Kanalströmungsquerschnitt auf, und die in einer Ebene quer zur Strömungsrichtung angeordneten Turbulenzerzeugungsvorsprünge 68 weisen gemeinsam vorzugsweise einen Turbulenzerzeugungs- querschnitt auf, der kleiner gleich 50 % des Kanalströmungsquerschnittes ist, insbesondere kleiner als 40 %.

[0096] Fig. 3 zeigt in schematischer Form die Draufsicht auf einen Kühlkanal 52, der durch zwei Trennstege 62a, 62b in Umfangsrichtung begrenzt ist und in dem eine Mehrzahl von Turbulenzerzeugungsvorsprüngen 70 angeordnet ist, die in Strömungsrichtung 54 hintereinander und seitlich versetzt zueinander angeordnet sind, derart, dass das Kühlfluid Turbulenzen 72 erfährt, die für einen verbesserten Wärmeübergang sorgen.

[0097] Die Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70 können dabei so ausgebildet sein, dass diese in Strömungsrichtung 54 so versetzt hintereinander angeordnet sind, dass das Kühlfluid auch eine Strömungsrichtungskomponente in Querrichtung erfährt. Ferner ist es möglich, einen oder mehrere Kühlvorsprünge 70 in einer Ebene quer zur Strömungsrichtung 54 anzuordnen, und zwischen zwei derartigen, Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70 aufweisenden Ebenen jeweils einen Abstand einzurichten. Der Strömungsquerschnitt wird in diesem Fall vorzugsweise nicht allein durch die Querschnitte der Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70 in einer Ebene, sondern auch durch die schräg hierzu verlaufenden Fluchten bestimmt.

[0098] Die in einer Ebene angeordneten Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70 können beispielsweise jeweils an einem Statorblech angeordnet sein.

[0099] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine 12, die einen Stator 36 aufweist, an dessen Außenumfang vier Befestigungsabschnitte 76a, 76b, 76c, 76d ausgebildet sind. Die Befestigungsabschnitte 76 sind über den Umfang gleichmäßig verteilt, so dass zwischen den Befestigungsabschnitten 76 jeweils ein Kernsegment 80 ausgebildet ist. In den Kernsegmenten 80 ist jeweils ein Kühlkanal 52 vorgesehen, der sich jeweils über einen Kühlkanalumfangsabschnitt 78 erstreckt, der kleiner ist als 90°. Der Kühlkanalumfangsabschnitt 78 erstreckt sich vorzugsweise über einen Winkelbereich von 10° bis 45°, insbesondere von 20° bis 35°. Die Umfangslänge des Kühlkanalumfangsabschnittes 78 kann beispielsweise im Bereich von 10 mm bis 80 mm liegen, insbesondere im Bereich von 15 mm bis 40 mm. Vorliegend ist innerhalb jedes Kernsegmentes 80 nur ein einzelner Kühlkanal 52 dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass in jedem Kernsegment 80 eine Mehrzahl von zwei, drei, vier oder mehr Kühlkanälen 52 angeordnet sein kann, die in Umfangsrichtung benachbart zueinander angeordnet sind.

[0100] In Fig. 3 ist ferner gezeigt, dass der Statorkern 40 für jeden Kühlkanal 52 zwei Trennstege 62a, 62b aufweist, die durch den Statorkern 40 gebildet sind.

[0101] Ferner ist in Fig. 4 zu erkennen, dass innerhalb jedes Kühl- kanalumfangsabschnittes 78, in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei Trennstegen 62a, 62b, jeweils ein Turbulenzerzeugungsvorsprung 70 gebildet ist. Dabei ist die relative Umfangsposition 82 der vier Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a, 70b, 70c, 70d jeweils unterschiedlich.

[0102] Vorliegend ist der Statorkern 40 gebildet durch eine Mehrzahl von Statorblechen 86, die in axialer Richtung benachbart zueinander angeordnet sind. Die Statorbleche 86 bilden folglich einen geblechten Statorkern 40. Um innerhalb jedes Kühlkanals 52 Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70 in Umfangsrichtung versetzt zueinander und in Längsrichtung versetzt zueinander anzuordnen, kann beispielsweise eine Mehrzahl von unterschiedlichen Statorblechen 86 verwendet werden. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die Statorbleche 86 jeweils als Gleichteile ausgebildet sind. Um eine verteilte Anordnung von Turbulenzerzeugungsvorsprüngen 70 in den Kühlkanälen 52 zu realisieren, werden die Statorbleche 86 dabei in Umfangsrichtung jeweils um 90° versetzt zueinander angeordnet und/oder können um eine Zentralachse gewendet zueinander montiert sein, wobei die Zentralachse durch zwei diametral gegenüberliegende Befestigungsabschnitte (beispielsweise 76a, 76c) verläuft.

[0103] Hierdurch kann sich ein "Muster" von Turbulenzerzeugungsvorsprüngen 70 in dem Kühlkanal 52 ergeben, wie es schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Kühlkanal 52, wobei vier Statorbleche 86 jeweils um 90° versetzt zueinander angeordnet sind, derart, dass die Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a, 70b, 70c, 70d in Umfangsrichtung und in Längsrichtung versetzt zueinander angeordnet werden. Das fünfte Statorblech 86 kann dann wieder in einer Position montiert werden, die der Position des ersten Statorbleches 86 entspricht (bei 70a' gezeigt). Alternativ hierzu kann als fünftes Statorblech 86 wiederum ein Statorblech 86 in einer Position montiert werden, so dass in dem Kühlkanal 52 ein Turbulenzerzeugungsvorsprung 70a" angeordnet ist, wie es in Fig. 5 gestrichelt dargestellt ist.

[0104] Um eine unregelmäßigere Turbulenzerzeugungsstruktur in einem Kühlkanal zu realisieren, kann es, wie oben erwähnt, auch möglich sein, die Turbulenzerzeu- gungsvorsprünge 70 innerhalb der jeweiligen Kühlkanalumfangsabschnitte 78 nicht nur an regelmäßig in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordneten Positionen zu realisieren. Vielmehr ist es auch möglich, die Anzahl der Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70 in den jeweiligen Kühlkanalumfangsabschnitten 78 unterschiedlich zu realisieren und/oder so in Umfangsrichtung anzuordnen, dass der Versatz der unterschiedlichen Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70 nicht, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, ein Wert gleich dem Kühl- kanalumfangsabschnitt geteilt durch die Anzahl der Befestigungsabschnitte 76 ist.

[0105] In den nachfolgenden Figuren werden weitere Ausführungsformen von Statorkernen beschrieben, die jeweils durch einzelne Statorbleche realisiert werden. Diese entsprechen hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Statorblech 86 der Fig.5. Gleiche Elemente sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.

[0106] Fig. 6 zeigt ein Statorblech 86A, bei dem drei Befestigungsabschnitte 76a, 76b, 76c vorgesehen sind. In jedem Kernsegment 80 (120°) sind dabei vier Kühlkanäle 52a, 52b, 52c, 52d angeordnet, die durch Trennstege 62a, 62b, 62c, 62d, 62e gebildet sind, die jeweils einstückig mit dem Statorblech 86A ausgebildet sind.

[0107] Die Anordnung der Trennstege ist dabei innerhalb der jeweiligen Kernsegmente 80 identisch, so dass die Statorbleche 86A in jeder beliebigen Umfangsposition zueinander montiert werden können, was die Montage insgesamt vereinfacht. Die Statorbleche 86 sind durchgehend als Gleichteile ausgebildet. [0108] In Fig. 6 ist ferner zu erkennen, dass das Statorblech 86A an seinem In- nenumfangsabschnitt eine Mehrzahl von Wicklungsjochen 88 aufweist, an denen eine oder mehrere Wicklungen 38 angeordnet sind. Sowohl die weiter oben beschriebenen Statorkerne 40 als auch die nachfolgend beschriebenen Statorbleche und Statorkerne weisen vorzugsweise jeweils ebenfalls derartige Wicklungsjoche 88 auf, obgleich dies in den anderen Figuren nicht näher dargestellt ist.

[0109] Die Trennstege 62 sind bei dem mittels des Statorbleches 86a gebildeten Stators durch jeweilige Trennvorsprünge 89 am Außenumfang des Statorbleches 86 gebildet.

[0110] Bei dem mittels des Statorbleches 86A gebildeten Stator werden folglich am Außenumfang Kühlkanäle 52 gebildet, die außenumfänglich durch einen Gehäuseabschnitt 34 verschlossen werden können.

[0111] Sofern es erwünscht ist, in den jeweiligen Kühlkanälen Turbulenzerzeugungsstrukturen vorzusehen, so können diese beispielsweise durch ein nicht näher bezeichnetes Gitterelement wie ein Turbulenzblech realisiert werden, das in jeden der Kühlkanäle 52 eingelegt bzw. eingeschoben wird.

[0112] Fig. 7 zeigt ein alternatives Statorblech 86B, bei dem die Trennvorsprünge 89 identisch ausgebildet sind wie bei dem Statorblech der Fig. 5, so dass mittels des Statorbleches 86B ebenfalls Trennstege 62 ausgebildet werden können.

[0113] Bei dem Statorblech 86B sind innerhalb eines der Kernsegmente zusätzlich zu den in Fig. 7 nicht näher bezeichneten Trennvorsprüngen 89 Turbulenz- erzeugungsvorsprünge ausgebildet. Genauer gesagt sind zwischen den Trennsteigen 62a', 62b' zwei Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a, 70b vorgesehen. Zwischen den Trennstegen 62b', 62c' sind ebenfalls zwei Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70c, 70d vorgesehen. Zwischen den Trennstegen 62c', 62d' sind ebenfalls zwei Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70e, 70f vorgesehen. Zwischen den Trennstegen 62d', 62e' ist ein Turbulenzerzeugungsvorsprung 70g vorgesehen. [0114] In den anderen zwei Kernsegmenten sind zwischen den jeweiligen Trennstegen 62 keine Turbulenzerzeugungsvorsprünge vorgesehen.

[0115] Mittels des Statorbleches 86B lässt sich beispielsweise ein Kühlkanal realisieren, wie er bei 52 in Fig. 9 dargestellt ist.

[0116] Dort ist gezeigt, dass zunächst drei Statorbleche 86B zunächst um jeweils 120° versetzt montiert wird, so dass nur bei jedem dritten Statorblech 86B in dem Kühlkanal Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a, 70b vorgesehen sind. Dabei ist es ferner so, dass das Statorblech 86B einmal in einer Normalposition und dann beim dritten nachfolgenden Segment um eine Drehachse 90 (Fig. 7) gedreht wird, derart, dass die Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a, 70b in Bezug auf die Breitenrichtung des Kühlkanals 52 ihre Position wechseln.

[0117] Fig. 10 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein Statorblech 86B' so ausgebildet ist, dass die Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a', 70b' nicht benachbart zu den jeweiligen Trennstegen 62 angeordnet sind, derart, dass keine "Toträume" entstehen.

[0118] In Fig. 8 ist eine weitere alternative Ausführungsform eines Statorbleches 86C gezeigt, bei dem die Trennstege 62 jeweils eine identische Position besitzen wie bei den Ausführungsformen 86A, 86B der Fig. 6 und 7. Bei dem Statorblech 86C ist vorgesehen, dass innerhalb jedes Kernsegmentes und zwischen sämtlichen Trennstegen 62 jeweils Turbulenzerzeugungsvorsprünge ausgebildet sind. In dem oberen rechten Kernsegment sind dabei zwei Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a', 70b' vorgesehen, die mittig in Bezug auf zwei Trennstege angeordnet sind und relativ eng benachbart zueinander angeordnet sind. In dem unteren Kernsegment sind ebenfalls zwei Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a", 70b" vorgesehen, die ebenfalls in Umfangsrichtung zentriert in Bezug auf die zwei einen Kühlkanal bildenden Trennstege 62 angeordnet sind, jedoch in Umfangsrichtung weiter beabstandet voneinander als die Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a', 70b'. [0119] In dem oberen linken Kernsegment sind zwischen zwei Trennstegen 62 jeweils drei Turbulenzerzeugungsvorsprünge 70a, 70b, 70c vorgesehen, deren relative Umfangspositionen sich von den relativen Umfangspositionen der Trennvorsprünge der anderen Kernsegmente unterscheiden. Die Turbulenzerzeugungsvorsprünge des

Statorbleches 86C sind dabei als relativ schmale, radial nach außen im Wesentlichen spitz zulaufende Vorsprünge ausgebildet.

[0120] In Fig. 1 1 ist ein Kühlkanal 52 gezeigt, der mittels einer Mehrzahl von Statorblechen 86C gebildet ist, die jeweils um 120° versetzt zueinander montiert sind. Hierdurch ergibt sich in der Draufsicht eine pfeilförmige Anordnung der Turbulenzerzeugungsvorsprünge.

[0121] Fig. 1 1 zeigt ferner, dass jedes Statorblech 86C aus einem einzelnen Blech hergestellt sein kann, oder aus einer Mehrzahl von Blechscheiben 94. Mit anderen Worten kann eine vorgegebene axiale Dicke eines Statorbleches 86C jeweils durch ein einzelnes Blechelement gebildet sein, oder durch eine Mehrzahl von identisch hintereinander angeordneten Statorblechen, die vorliegend als Blechscheiben 94 bezeichnet werden.

[0122] Fig. 12 zeigt einen Stator 36, der mittels des Statorblechs 86B realisiert ist, wie es in den Fig. 7 und 9 gezeigt ist.

[0123] Fig. 13 zeigt einen Stator 36, der mittels des Statorbleches 86C realisiert ist, wie es in den Fig. 8 und 1 1 gezeigt ist.

[0124] Fig. 14 zeigt eine der Fig. 2 vergleichbare schematische Querschnittsansicht durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 12. Diese entspricht hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der in Fig. 2 gezeigten elektrischen Maschine.

[0125] Während bei der elektrischen Maschine 12 der Fig. 2 Kühlkanäle 52 generell zwischen einem Gehäuseabschnitt 34 und dem Statorkern 40 ausgebildet sind, sieht Fig. 14 eine elektrische Maschine mit einem Stator 36 vor, in dessen Statorkern einer oder mehrere Kühlkanäle 52a bis 52b ausgebildet sind. Die Form und Anordnung der Kühlkanäle kann dabei den oben beschriebenen Formen und Anordnungen von Kühlkanälen entsprechen. Beispielhaft sind in Fig. 14 wiederum Turbulenzerzeugungs- vorsprünge 68 bzw. 70 gezeigt, die sich von einem Innenumfangsabschnitt oder von einem Außenumfangsabschnitt des zugeordneten Kühlkanals 52b erstrecken. Ferner ist in Fig. 14 bei 66 gezeigt, dass in einem Kühlkanal auch ein Gitterelement 66 eingesetzt werden kann, das Turbulenzerzeugungselemente 64' bildet.

[0126] Die Kühlkanäle können jedoch auch ohne derartige Turbulenzerzeugniselemente ausgebildet sein, wie es bei 52c bzw. 52d gezeigt ist.