Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem auf einer Rotorwelle angeordneten Rotor, einem Stator und einem Strömungselement, welches dazu eingerichtet ist, ein von der Rotorwelle in einen Innenraum der elektrischen Maschine abgegebenes Fluid an eine Stirnseite des Rotors zu leiten.

Elektrische Maschinen können als Arbeitsmaschinen für elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, beispielsweise Elektro- und Hybridfahrzeuge, eingesetzt werden. Hierbei können elektrische Maschinen vielfältiger Ausprägungen zur Verwendung kommen, wobei eine elektrische Maschine typischerweise einen ortsfest gelagerten Stator und einen relativ zu dem Stator beweglich gelagerten Rotor aufweist. Bei stromerregten elektrischen Maschinen weisen aktive Komponenten magnetfelderzeugende Systeme beispielsweise in Form von bestrombaren Wicklungen auf, welche von einem Eisenkern gehalten werden, um einen magnetischen Fluss zu erzeugen. Solche Wicklungen können sich im Betrieb der elektrischen Maschine erhitzen, wodurch beispielsweise aufgrund einer inhomogenen Temperaturverteilung in der Wicklung lokale Heißpunkte bzw. Hotspots entstehen können. Da eine Erhitzung der elektrischen Maschine eine Effizienz und eine Dauerleistung negativ beeinflussen kann, sind Lösungen zur Kühlung der elektrischen Maschine bekannt. Beispielsweise kann zur Kühlung des Stators ein Kühlmantel um den Stator herum angeordnet sein, welcher von einem Kühlmedium durchströmt wird oder der Rotor kann eine Welle aufweisen, welche als Hohlwelle ausgebildet ist und von einem Kühlmedium durchströmt wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlung und/oder Schmierung einer elektrischen Maschine zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine und ein Strömungselement gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren. Gemäß einem ersten Aspekt wird eine elektrische Maschine mit einem auf einer Rotorwelle angeordneten Rotor, einem Stator und einem Strömungselement vorgeschlagen, wobei das Strömungselement dazu eingerichtet ist, ein von der Rotorwelle in einen Innenraum der elektrischen Maschine abgegebenes Fluid an eine Stirnseite des Rotors zu leiten.

Die elektrische Maschine kann beispielsweise als elektrische Traktionsmaschine für ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Die elektrische Maschine ist insbesondere als eine stromerregte Synchronmaschine (SSM) oder eine Asynchronmaschine (ASM) ausgebildet. Die elektrische Maschine kann einen ortsfest gelagerten Stator aufweisen sowie einen bezüglich des Stators beweglich, insbesondere drehbar, gelagerten Rotor. Dabei weist der Rotor ein Rotoreisen auf, welches beispielsweise durch ein Rotorblechpaket aus axial gestapelten Blechlamellen ausgebildet sein kann. Außerdem kann der Rotor eine elektrisch leitfähige Wicklung aufweisen, welche für die Erzeugung bzw. Erregung eines magnetischen Flusses zur Stromführung ausgebildet ist. Beispielsweise kann bei einer stromerregten Synchronmaschine die Wicklung als bestrombare Erregerspule ausgebildet sein. Die Erregerspule kann beispielsweise stabförmige Leiter bzw. Formstäbe umfassen, welche in Nuten des Rotoreisens oder auf dessen Umfangsoberfläche angeordnet sind. Die Spule kann Wicklungsdrähte umfassen, welche um Pole des Rotoreisens gewickelt sind.

Zur Kühlung der elektrischen Maschine ist die Rotorwelle fluiddurchströmt ausgebildet und kann beispielsweise als mit einem Fluid bzw. Kühlmedium durchströmte rotierende Hohlwelle ausgeführt sein, um die der Rotor drehfest angeordnet ist. Das Fluid ist insbesondere ein elektrisch nicht leitendes Kühlmittel, beispielsweise Öl. Es kann aus einem Kühlmittelkreislauf oder einem Schmiermittelkreislauf entnommen werden, insbesondere um eine Funktionsfähigkeit der elektrischen Maschine bei direktem Kontakt mit stromführenden Komponenten nicht zu beeinträchtigen.

Die Rotorwelle kann einen Auslass bzw. eine Auslassöffnung auf, die zur Abgabe von Kühlmittel aus der Rotorhohlwelle aufweisen, insbesondere in einen zwischen Rotor und Stator ausgebildeten Innenraum. Während einer Drehbewegung des Rotors kann das Fluid aus der Rotorwelle bzw. im Innenraum insbesondere durch Fliehkraft radial außen transportiert werden, um Maschinenkomponenten zu benetzen und somit einen Wärmeübergang zu ermöglichen.

Der Innenraum der elektrischen Maschine wird durch ein Gehäuse begrenzt. Somit kann sich Fluid bzw. Kühlmittel im Innenraum der elektrischen Maschine befinden und es kann von einer nassen elektrischen Maschine, insbesondere von einem nassen Elektromotor, gesprochen werden. Insbesondere ist der Rotor und auch der Stator im Innenraum angeordnet und das Fluid kann im Innenraum der elektrischen Maschine direkt mit den zu kühlenden Komponenten der elektrischen Maschine wechselwirken.

Das Strömungselement ist in dem Innenraum angeordnet und kann an dem Rotor, an dem Stator und/oder an der Rotorwelle angeordnet und/oder befestigt sein.

Durch eine solche Anordnung des Strömungselements an einer Komponente, beispielsweise der Rotorwelle, kann ein Wärmeübergang zwischen dem Strömungselement und der jeweiligen Komponente der elektrischen Maschine erfolgen. Insbesondere weist das Strömungselement Aluminium auf bzw. ist aus diesem gefertigt, um einen Wärmeübergang zwischen Fluid und Strömungselement im Bereich des Strömungselements zu ermöglichen, insbesondere wenn das Strömungselement mit dem Rotor oder einer anderen Komponente der elektrischen Maschine thermisch leitend verbunden ist.

Mittels des Strömungselements kann das von der Rotorwelle abgegebene Fluid bzw. Kühlmittel zu einer Stirnseite des Rotors und/oder zu vorbestimmten Komponenten geleitet bzw. an dieser/diesen vorbeigeführt werden, wobei bei einer Drehbewegung des Rotors insbesondere eine fliehkraftbedingte Sogwirkung dafür sorgen kann, dass das Fluid stets umgesetzt wird. Durch die so geschaffene thermische Verbindung zwischen Fluid und der Stirnseite des Rotors und/oder zu kühlenden Komponenten, kann im Betrieb entstehende Wärme abgeleitet und dem System entzogen werden. Eine Stirnseite des Rotors kann ein axiales Ende des Rotors sein, an welchem insbesondere Wicklungsköpfe von Rotorwicklungen angeordnet sein können, welche im Betrieb des Rotors Hotspots ausbilden können. Insbesondere weist der Rotor zwei einander gegenüberliegend angeordnete Stirnseiten auf, wobei bei einer Ausführungsform der Erfindung jeder der beiden Stirnseiten ein Strömungselement zugeordnet sein kann.

Dadurch dass das Strömungselement eingerichtet ist, das Fluid an eine Stirnseite des Rotors zu leiten, kann eine im Rotor entstehende Wärme von dem Fluid aufgenommen und abtransportiert werden. Hierdurch kann eine Kühlbarkeit des Rotors verbessert und somit ein homogenisiertes Temperaturniveau eingestellt werden. Das Fluid kann beispielsweise durch den Rotor hindurch oder an wenigstens einer Stirnseite des Rotors entlang transportiert bzw. geleitet werden. Dabei kann das Fluid radial an der Stirnseite vorbeifließen und insbesondere auch zwischen einzelnen Rotorblechen hindurch und/oder durch eine Rotorwicklung gefördert werden. Das Kühlmittel kann dabei direkt oder sehr nahe an die zu kühlenden Stellen geführt werden. So kann sich insbesondere ein Kühlmittelfluss durch den Rotor ergeben, der für eine Wärmeabfuhr sorgen kann.

Durch eine Anordnung bzw. Ausgestaltung des Strömungselements kann insbesondere ein Massenstrom des Fluids, welcher durch das Strömungselement geleitet wird bzw. werden soll, vorbestimmt werden. Somit kann eine Temperaturverteilung in der elektrischen Maschine homogenisiert und/oder lokale Hotspots vermieden werden. Dadurch kann beispielsweise eine Effizienz und/oder eine Dauerleis- tung der elektrischen Maschine gesteigert werden. Zudem kann die gezielte Leitung des Fluids an vorbestimmte zu kühlende Komponenten des Rotors dabei eine außerhalb der elektrischen Maschine angeordnete Kühlmittelpumpe entlasten, sodass diese kleiner und leichter dimensioniert werden kann.

Bei einer Ausführungsform kann das Strömungselement zusammen mit der Rotorstirnseite einen Spalt ausbilden, in welchem das Fluid geleitet wird bzw. geleitet werden soll, um eine Kühlwirkung des Fluids am Rotor zu verbessern. An einer radialen Außenseite kann das Fluid aus dem Spalt austreten und mittels des Strömungselements zu einer weiteren Komponente der elektrischen Maschine, etwa zu dem Stator, geleitet werden.

Bei einer Ausführungsform ist das Strömungselement dazu eingerichtet, das Fluid an wenigstens eine Statorwicklung zu leiten. Somit kann auch der Stator und insbesondere Wickelköpfe des Stators gekühlt werden. Durch eine mittels des Strömungselements bewirkte Strömungsrichtung des Fluids, kann Kühlmittel direkt auf den Stator aufgebracht werden, wodurch dessen Wärme abgeführt werden kann. Somit kann sich ein geringes Temperaturniveau im Stator, insbesondere in den Statorwickel köpfen, ergeben.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Strömungselement eingerichtet sein, das Fluid zum Kühlen und/oder Schmieren eines Lagers, insbesondere des Rotors, geleitet und dort verwendet werden. Somit kann das Fluid für mehrere Aufgaben verwendet werden, was zu einem kostengünstigen Aufbau der elektrischen Maschine führen kann und ein Wirkungsgrad der elektrischen Maschine kann verbessert werden, da eine zusätzliche Schmierung entlastet werden oder sogar entfallen kann.

Bei einer Ausführungsform ist das Strömungselement in einem von der Rotorwelle abgegebenen Fluidstrom angeordnet bzw. ist einer Fluidabgabeeinrichtung und/oder einem Fluidauslass der Rotorwelle zugeordnet. Hierdurch ist insbesondere eine räumliche Nähe zwischen Strömungselement und dem abgegebenen Fluidstrom hergestellt, sodass wenigstens ein Teil des ausströmenden Fluids für ein Leiten mittels dem bzw. an dem Strömungselement genutzt werden kann, insbesondere bevor sich dieses durch die wirkenden Fliehkräfte in dem Innenraum der elektrischen Maschine verteilt. Hierdurch kann ein Fluidstrom, insbesondere vorbestimmter Anteil des Fluidmassenstroms, mittels des Strömungselements zu der zu kühlenden Komponente geleitet werden. Somit ist eine gezielte Leitung von wenigstens einem Teil des abgegebenen Fluidstrom ermöglicht, um somit eine gezielte Kühlung der elektrischen Maschine zu ermöglichen. Bei einer Ausführungsform ist das Strömungselement als Ringscheibe ausgebildet. Eine solche Ringscheibe ist insbesondere um die Rotorwelle herum und zu dieser beabstandet angeordnet. Hierzu weist die Ringscheibe einen Innendurchmesser, welcher insbesondere größer ist als ein Durchmesser der Rotorwelle, und einen Außendurchmesser auf, welcher insbesondere im Wesentlichen einem Durchmesser des der Ringscheibe zugeordneten Rotors entspricht. Durch die ringscheibenförmige Ausbildung kann das Strömungselement radial außerhalb eines Rotorla- gersitzes angeordnet werden, um eine platzsparende Anordnung zu ermöglichen und so ein Axialmaß der elektrischen Maschine beizubehalten. Alternativ kann ein Innendurchmesser der Ringscheibe geringer ausgeführt sein, bis hin zu einem Außendurchmesser der Rotorwelle, wodurch eine maximierte Oberfläche des Strömungselements zur Fluidleitung bereitgestellt werden kann, um eine gesteigerte Kühlperformance zu ermöglichen.

Die Ringscheibe ist insbesondere an der Stirnseite des Rotors angeordnet bzw. befestigt, um somit eine Leitung von Fluid zu dem Rotor bzw. seiner Stirnseite bzw. in einem zwischen Ringscheibe und Stirnseite gebildeten Spalt zu begünstigen. Ferner kann sich eine solche bzw. derart angeordnete Ringscheibe mit dem Rotor drehen, was eine verbesserte Leitung des Fluids durch die mittels der Rotordrehung hervorgerufenen Fliehkräfte ermöglicht. Somit kann eine gleichmäßige Verteilung von Fluid zu Komponenten und/oder in dem Innenraum der elektrischen Maschine erfolgen. Bei einer Ausführungsform kann eine solches Strömungselement an beiden Stirnseiten des Rotors angeordnet sein. Damit kann eine gleichmäßige Kühlung der elektrischen Maschine erfolgen.

Das Strömungselement weist eine Sammelstruktur auf, die dazu eingerichtet ist, von der Rotorwelle abgegebenes Fluid, insbesondere Kühlmittel, zu sammeln und dazu eingerichtet sein kann, ein von der Rotorwelle in einen Innenraum der elektrischen Maschine abgegebenes Fluid, insbesondere Kühlmittel, an eine Stirnseite des Rotors zu leiten. Hierzu kann das Strömungselement beispielsweise eine der Rotorwelle bzw. einem Auslass der Rotorwelle zugewandte Struktur, insbesondere in Form einer Schräge bzw. Lippe aufweisen, welche eingerichtet ist, in radialer Richtung abströmendes Fluid aufzufangen. Dieses aufgefangene bzw. gesammelte Fluid kann dann an dem Strömungselement bzw. durch das Strömungselement geleitet werden bzw. daran entlang fließen, um zu einer Komponente der elektrischen Maschine geleitet zu werden. Zudem kann mittels der Sammelstruktur die Trajekto- rie des Fluidstroms in eine vorbestimmte Richtung verändert werden, um zu einem Zielbereich, insbesondere zu der Rotorstirnseite, geleitet zu werden. Durch das Sammeln des Fluids mittels der Sammelstruktur kann wenigstens teilweise vermieden werden, dass Fluid an einer zu kühlenden Komponente, vorbeiläuft oder -fliegt, wodurch der Wirkungsgrad der Kühlung erhöht werden kann.

In anderen Worten: das Kühlmittel kann aus einer Ausnehmung der Rotorwelle unter dem Einfluss von Fliehkräften aus der Rotation des Rotors im Betrieb in den Innenraum der elektrischen Maschine geleitet werden und kann dort über die Sammelstruktur, insbesondere einen Sammeltrichter, an oder zwischen das radial weiter außen beispielsweise ringförmig ausgeführte Strömungselement fließen. Das Strömungselement kann als einfaches Anbauteil der zu kühlenden Rotorstirnfläche ausgebildet sein. Das Anbauteil bildet dann mit der direkt kontaktierten Rotorblechoberfläche beispielsweise eine Bauteilpaarung, die axial außen reibungsoptimiert flach ausgeführt ist.

Bei einer Ausführungsform weist das Strömungselement wenigstens eine Strömungsstruktur auf, die eingerichtet ist, einen Fluidstrom zu stören, insbesondere eine Noppenstruktur, die in einem, insbesondere vorhergesagten, Strömungsweg angeordnet ist. Das Strömungselement kann eine Vielzahl an Strömungsstrukturen aufweisen, wobei diese geordnet und/oder chaotisch auf der Oberfläche des Strömungselements angeordnet sein können. Solche auf einer Oberfläche des Strömungselements, beispielsweise noppenförmig und/oder rippenförmig ausgebildeten, Strömungsstrukturen können auf einer der zu kühlenden Komponente der elektrischen Maschine, beispielsweise der Rotorstirnseite, zugewandten Oberfläche angeordnet sein. Die hierdurch bedingte Oberflächenvergrößerung des Strömungselements kann einen Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Fluid und Bauteiloberfläche erhöhen, um eine Wärmeabfuhr zu verbessern. Zudem kann mittels einer Strömungsstruktur eine Verwirbelung in dem Fluidstrom erzeugt werden, wodurch ein Wärmeübergang an fluidbenetzten Oberflächen verbessert werden kann.

Bei einer Ausführungsform weist das Strömungselement wenigstens einen Leitkanal auf, der eingerichtet ist, einen Fluidstrom zu einer Rotorwicklung zu leiten. Ein Leitkanal kann beispielsweise eine nutartige Vertiefung in dem Strömungselement sein und/oder kann durch wenigstens eine, insbesondere zwei, rippenartige Wölbungen auf der Oberfläche des Strömungselements ausgebildet sein. Hierdurch kann Fluid zu vorbestimmten Bereichen, insbesondere Hotspots, geleitet werden. Solche Hotspots können in einem Bereich von Wicklungsköpfen des Rotors bzw. von Rotorwicklungen liegen. Hierdurch kann diesen Stellen eine größere Menge an Fluid zugeleitet werden, um dort eine verbesserte Kühlwirkung zu erzielen.

Bei einer Ausführungsform kann ein Leitkanal eingerichtet sein, insbesondere zusammen mit der Stirnseite des Rotors und/oder daran angeordneten Komponenten, wie beispielsweise einem Stützring, ein Reservoir für das Fluid auszubilden, um das Fluid, insbesondere lokal, zu akkumulieren. Hierdurch kann das Fluid länger an der Stirnseite des Rotors gehalten werden, um einen Wärmeübergang zwischen der Stirnseite und dem Fluid verbessern zu können. Das Strömungselement bzw. ein Leitkanal kann wenigstens eine, insbesondere an einem radialen Umfang des Strömungselements angeordnete, Ausströmungsöffnung aufweisen, welche eingerichtet ist, Fluid an den Innenraum der elektrischen Maschine bzw. in Richtung wenigstens einer Statorwicklung abzugeben. Dabei können mehrere Auslassöffnungen in einem vorbestimmten Abstand zueinander ausgebildet sein, um eine gezielte und/oder Ausleitung von Fluid ermöglichen zu können.

Solche Strömungsstrukturen und/oder Leitkanäle können runde, eckige oder geneigte Ausgestaltungen, geformte Kontaktverbindungen und/oder Rippenformen aufweisen. Beispielsweise können Strömungselemente und/oder Leitkanäle als Radialschaufelgeometrien ausgebildet sein, um eine gezielte Fluidleitung bzw. Fluidbewegung zu ermöglichen. Bei einer Ausführungsform weist das Strömungselement wenigstens eine Lenkstruktur auf, die eingerichtet ist, einen ableitbaren Fluidstrom zu wenigstens einer Statorwicklung zu lenken. Hierzu kann beispielsweise ein als Scheibe oder Ringscheibe ausgebildetes Strömungselement an seinem radial äußeren Rand, insbesondere umlaufend, eine schräge Kontur aufweisen, welche eingerichtet ist, einem Fluidstrom eine Richtung zu verleihen. Somit kann ein Fluidstrom, welcher mittels des Strömungselements geleitet wurde, in einer vorbestimmten Richtung bzw. einem vorbestimmten Winkel zu beispielsweise einem Statorwicklungskopf abgegeben werden. So kann eine gezielte Kühlung des Stators bzw. einer Statorwicklung erfolgen, um so eine homogene Temperaturverteilung in der elektrischen Maschine zu ermöglichen.

Bei einer Ausführungsform ist das Strömungselement dazu eingerichtet, einen Strömungswiderstand an einer dem Rotor abgewandten Oberfläche zu verringern. Hierzu kann insbesondere eine von der zur Fluidleitung ausgebildeten Seite abgewandten Seite des Strömungselements eine glatte Oberfläche aufweisen, um einen Widerstand, welcher insbesondere durch Verwirbelungen hervorgerufen kann, zu vermeiden bzw. zu reduzieren.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung auch ein Strömungselement, welches eingerichtet ist, in einer elektrischen Maschine angeordnet zu werden und ein Fluid für die elektrische Maschine zu führen. Insbesondere ist das Strömungselement auf eine hierin beschriebene Weise ausgebildet, insbesondere wie in Bezug auf die Ausführungsformen und/oder Ausführungsbeispiele der hierin beschriebenen elektrischen Maschine offenbart. Mittels eines solchen Strömungselements kann eine vergleichmäßigte Kühlung einer elektrischen Maschine ermöglicht werden.

Die hierin beschriebenen Ausführungsformen und Vorteile gelten entsprechend für ein Kraftfahrzeug aufweisend eine solche elektrische Maschine. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar. Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführung eines erfindungsgemäßen Strömungselements.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführung eines weiteren erfindungsgemäßen Strömungselements.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines beispielhaften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 10.

Die elektrische Maschine 10 weist einen auf einer Rotorwelle 11 angeordneten Rotor 12, einen Stator 13 und ein Strömungselement 14 auf. Die Rotorwelle 11 weist einen fluiddurchströmbaren Hohlraum 15 auf, aus welchen über einen Auslass 16 ein Fluid F bzw. Kühlmittel (symbolisiert durch Pfeile) aus der Rotorwelle 11 in einen Innenraum 17 der elektrischen Maschine 10 abgebbar ist. Der Innenraum 17 ist durch ein Gehäuse 18 begrenzt.

Das ringscheibenförmig ausgebildete Strömungselement 14 ist in einem von der Rotorwelle 11 abgegebenen Fluidstrom F angeordnet und über Befestigungsmittel 32 mit einer Stirnseite 28 des Rotors 12 verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Strömungselement 14 an einem an der Stirnseite 28 des Rotors 12 angeordneten Stützring 19 befestigt. Zudem ist eine Stützstruktur 21 an dem Strömungselement 14 vorgesehen, welches das Strömungselement 14 gegen die Stirnseite 28 des Rotors 12 abstützt, um eine Formstabilität eines durch Strömungselement 14 und Stirnseite 28 gebildeten Spalts 22 zu unterstützen. An dem Stützung 19 ist eine Stirnstruktur 32 ausgebildet, welche eine Verwirbelung des in dem Spalt 22 geführten Fluids F unterstützen kann.

Das Strömungselement 14 ist dazu eingerichtet, das, insbesondere durch bei einer Rotorbewegung entstehende Fliehkräfte austretende und den Innenraum durchströmende, Fluid F an eine Stirnseite 28 des Rotors 12 zu leiten. Hierzu weist das Strömungselement 14 eine Sammelstruktur 20 auf, die eingerichtet ist, von der Rotorwelle 11 abgegebenes Fluid F zu sammeln, um dieses an die Stirnseite 28 des Rotors 12 zu leiten. Die Sammelstruktur 20 ist als schräge Kontur an einem Innenumfang des Strömungselements 14 ausgebildet, um wenigstens einen Teil des Fluidstroms F aufzufangen, sodass dieser gezielt zu einer zu kühlenden Rotorkomponente geführt werden kann und nicht unkontrolliert im Innenraum 17 der elektrischen Maschine 10 verteilt wird.

Das Strömungselement 14 weist eine Strömungsstruktur 23 auf, die eingerichtet ist, den geleiteten Fluidstrom F zu stören, insbesondere um durch Hervorrufung von Verwirbelungen im Fluid F eine Wärmeübertragung zwischen Fluid F und Oberflächen von Strömungselement 14 und Rotorsti rnseite 28 bzw. dem Stützung 19 zu verbessern. Die Strömungsstruktur 23 ist als Noppenstruktur ausgebildet und in einem vorhergesagten Strömungsweg des Fluids F angeordnet. Zudem weist das Strömungselement 14 einen Leitkanal 24 auf, der eingerichtet ist, den Fluidstrom F zu einer Rotorwicklung zu leiten, um diese gezielt kühlen zu können.

Um eine Kühlwirkung des Fluids F für die elektrische Maschine 10 zusätzlich nutzen zu können ist das Strömungselement 14 dazu eingerichtet ist, das Fluid F an den Stator 13 bzw. eine dort angeordnete Statorwicklung 25 zu leiten. Hierzu weist das Strömungselement 14 eine Lenkstruktur 26 auf, um den geleiteten Fluidstrom F in Richtung der Statorwicklung 25 abzugeben und von dieser hierdurch im Betrieb entstehende Wärme abzuleiten. Die Lenkstruktur 26 ist als schräge Kontur an einem Außenumfang des ringscheibenförmigen Strömungselements 14 ausgebildet, um wenigstens einen Teil des Fluidstroms F gerichtet abzugeben, sodass dieser gezielt zu einer zu kühlenden Rotorkomponente geführt werden kann und nicht unkontrolliert im Innenraum 17 der elektrischen Maschine 10 verteilt wird.

An seiner dem durch den Spalt 22 gebildeten Strömungskanal gegenüberliegenden Oberfläche ist das Strömungselement 14 unstrukturiert bzw. glatt ausgebildet, um einen Strömungswiderstand bei einer Drehbewegung des Rotors 12 gegen ein dem in dem Innenraum 17 enthaltenes Medium zu reduzieren.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strömungselements 14 für eine elektrische Maschine 10.

Das Strömungselement 14 ist als Ringscheibe ausgebildet und weist an seinem Innendurchmesser eine Sammelstruktur 20 auf, um von einer Rotorwelle 11 ausströmendes Fluid F zu sammeln und an eine zu kühlende Komponente, beispielsweise einen Rotor 12, zu leiten. An einer Oberfläche des Strömungselements 14 ist eine Noppenstruktur 23 ausgebildet, um die Oberfläche des Strömungselements 14 zu vergrößern und einen vorbeiströmenden Fluidstrom F zu stören, um eine Wärmeübertragung zu verbessern. An seinem Außendurchmesser weist das Strömungselement 14 eine Lenkstruktur 26 auf, um einen abgehenden Fluidstrom F zu wenigstens einer Statorwicklung 25 zu lenken.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strömungselements 14 welches stirnsei- tig an einem (nicht weiter dargestellten) Rotor 12 angeordnet ist.

Das Strömungselement 14 weist Leitkanäle 24 auf, welche eingerichtet sind, einen Fluidstrom F in einer radialen Richtung zu leiten, um zu einer an dem Rotor 12 angeordneten Rotorwicklung 122 transportiert zu werden und dort einen Wärmeübertrag von der Rotorwicklung 122 zu dem Fluid F zu ermöglichen. Die Leitkanäle 24 sind auf einer Oberfläche des Strömungselements 14 angeordnet und durch Rippen 224 gebildet, zwischen welchen das Fluid F geleitet werden kann, um gezielt zu einem Hotspot geleitet zu werden und somit einer Überhitzung von Komponenten in der elektrischen Maschine 10 entgegenzuwirken.

BEZUGSZEICHENLISTE

10 Elektrische Maschine

11 Fluiddurchströmbare Rotorwelle

12 Rotor

13 Stator

14 Strömungselement

15 Fluiddurchströmbarer Hohlraum

16 Auslass

17 Innenraum

18 Gehäuse

19 Stützring

20 Sammelstruktur

21 Stützstruktur

22 Spalt

23 Strömungsstruktur

24 Leitkanal

25 Statorwicklung

26 Lenkstruktur

28 Stirnseite des Rotors

29 Stirnstruktur

32 Befestigungsmittel

122 Rotorwicklung

224 Rippe

F Fluid